Устройство микроволновки.

Устройство и конструкция СВЧ-печи

Главная деталь в любой СВЧ печи – это магнетрон. Магнетрон – это такая специальная вакуумная лампа, которая создаёт СВЧ-излучение. СВЧ-излучение весьма интересным образом воздействует на обычную воду, которая содержится в любой пище.

При облучении электромагнитными волнами частотой 2,45 ГГц молекулы воды начинают колебаться. В результате этих колебаний возникает трение. Да, обычное трение между молекулами. За счёт трения выделяться тепло. Оно то и разогревает пищу изнутри.  Вот так вкратце можно объяснить принцип действия микроволновки.

Конструкция микроволновки.

Конструктивно микроволновая печь состоит из металлической камеры, в которой приготавливается пища. Камера снабжена дверцей, которая не позволяет излучению выйти наружу. Для равномерного разогрева пищи внутри камеры установлен вращающийся столик, который приводится в движение мото-редуктором (мотором), который сокращённо называется T.

T.Motor (Turntable motor).

СВЧ-излучение генерируется магнетроном и через прямоугольный волновод подаётся в камеру. Для охлаждения магнетрона во время работы служит вентилятор F.M (Fan motor), который прогоняет холодный воздух через магнетрон. Далее нагретый воздух от магнетрона через воздуховод направляется в камеру и также используется для нагрева пищи. Через специальные неизлучающие отверстия часть нагретого воздуха и водяной пар выводится наружу.

В некоторых моделях СВЧ-печей для формирования равномерного нагрева пищи используется диссектор, который устанавливается в верхней части камеры микроволновки. Внешне диссектор напоминает вентилятор, но он предназначен для создания определённого типа СВЧ-волны в камере так, чтобы осуществлялся равномерный прогрев пищи.

Электрическая схема микроволновки.

Давайте взглянем на упрощённую электрическую схему рядовой микроволновки (кликните для увеличения).

Как видим, схема состоит из управляющей части и исполнительной. Управляющая часть, как правило, состоит из микроконтроллера, дисплея, кнопочной или сенсорной панели, электромагнитных реле, зуммера. Это «мозги» микроволновки. На схеме всё это изображено отдельной платой с надписью Power and Control Curcuit Board. Для питания управляющей части микроволновки используется небольшой понижающий трансформатор. На схеме он отмечен как L.V.Transformer (показана только первичная обмотка).

Микроконтроллер через буферные элементы (транзисторы) управляет электромагнитными реле: RELAY1, RELAY2, RELAY3. Они включают/выключают исполнительные элементы СВЧ-печи в соответствии с заданным алгоритмом работы.

Исполнительные элементы и цепи — это магнетрон (Magnetron), мото-редуктор столика T.T.Motor (Turntable motor), охлаждающий вентилятор F.M (Fan Motor), ТЭН гриля (Grill Heater), лампа подсветки O.L (Oven Lamp).

Особо отметим исполнительную цепь, которая является генератором СВЧ-излучения.

Начинается эта цепь с высоковольтного трансформатора (

H.V.Transformer). Он самый здоровый в микроволновке. Собственно, это и не удивительно, ведь через него нужно прокачать мощность в 1500 — 2000 Вт (1,5 — 2 kW), необходимых для магнетрона. Выходная же (полезная) мощность магнетрона 500 — 850 Вт.

К первичной обмотке трансформатора подводится переменное напряжение сети 220V. С одной из вторичных обмоток снимается переменное напряжение накала 3,15V. Оно подводится к накальной обмотке магнетрона. Накальная обмотка необходима для генерации (эмиссии) электронов. Стоит отметить, что ток, потребляемый этой обмоткой, может достигать 10A.

Другая вторичная обмотка высоковольтного трансформатора, а также схема удвоения напряжения на высоковольтном конденсаторе (

H.V.Capacitor) и диоде (H.V. Diode) создаёт постоянное напряжение в 4kV для питания анода магнетрона. Ток анода небольшой и составляет где-то 300 мА (0,3A).

В результате электроны, эмитированные накальной обмоткой, начинают своё движение в вакууме.

Особая траектория движения электронов внутри магнетрона создаёт СВЧ-излучение, которое и нужно нам для нагрева пищи. СВЧ-излучение отводится из магнетрона с помощью антенны и поступает в камеру через отрезок прямоугольного волновода.

Вот такая несложная, но весьма изощрённая схема является неким СВЧ-нагревателем. Не стоит забывать, что сама камера СВЧ-печи является элементом данного СВЧ-нагревателя, так как представляет, по сути, резонатор, в котором возникает электромагнитное излучение.

Кроме этих элементов в схеме микроволновой печи есть множество защитных элементов (см. термовыключатели KSD и аналоги.). Так, например, термовыключатель контролирует температуру магнетрона. Его штатная температура при работе где-то 80⁰ – 100⁰C. Этот термовыключатель крепится на магнетроне. По умолчанию он не показан на упрощённой схеме.

Другие защитные термовыключатели подписаны на схеме, как OVEN THERMAL CUT-OUT (устанавливается на воздуховоде), GRILL THERMAL CUT-OUT (контролирует температуру гриля).

При наличии нештатной ситуации и перегреве магнетрона термовыключатель размыкает цепь, и магнетрон перестаёт работать. При этом термовыключатель выбирается с небольшим запасом — на температуру отключения 120 – 145⁰С.

Весьма важными элементами микроволновой печи являются три переключателя, которые встроены в правый торец камеры СВЧ-печи. При закрытии передней дверцы два переключателя замыкают свои контакты (PRIMARY SWITCH – главный выключатель, SECONDARY SWITCH– вторичный выключатель). Третий – MONITOR SWITCH (контрольный выключатель) – размыкает свои контакты при закрытии дверцы.

Неисправность хотя бы одного из этих выключателей приводит к неработоспособности микроволновки и срабатыванию плавкого предохранителя (Fuse).

Чтобы снизить помехи, которые поступают в электросеть при работающей СВЧ-печи, имеется сетевой фильтр — NOISE FILTER.

Дополнительные элементы микроволновки.

Кроме базовых элементов конструкции, микроволновка может быть оснащена грилем и конвектором. Гриль может быть выполнен в виде нагревательного элемента (ТЭН’а) или инфракрасных кварцевых ламп. Эти элементы микроволновки очень надёжны и редко выходят из строя.

Нагревательные элементы гриля: металло-керамический (слева) и инфракрасный (справа).

Инфракрасный нагреватель представляет собой 2 последовательно включенные инфракрасные кварцевые лампы на 115V (500 — 600W).

В отличие от микроволнового нагрева, который происходит изнутри, гриль создаёт тепловое излучение, которое разогревает пищу снаружи внутрь. Гриль разогревает пищу медленнее, но без него невозможно приготовить поджаристую курочку .

Конвектор — это, не что иное, как вентилятор внутри камеры, который работает в паре с нагревателем (ТЭН’ом). Вращение вентилятора обеспечивает циркуляцию горячего воздуха в камере, что способствует равномерному прогреву пищи.

Про фьюз-диод, высоковольтный конденсатор и диод.

Элементы в цепи питания магнетрона обладают интересными свойствами, которые нужно учитывать при ремонте микроволновки.

• Так, по умолчанию, высоковольтный конденсатор (H.V.Capacitor) имеет встроенный резистор.

  Он служит для разряда конденсатора. Дело в том, что конденсатор находится под высоким напряжением (2 кВ), и поэтому после выключения СВЧ-печи требуется его разряд. Это предохранительная мера. Также бывает, что резистор внутри конденсатора перегорает, и конденсатор не разряжается. Поэтому перед проведением ремонта микроволновки рекомендуется принудительно разряжать конденсатор на корпус.

  Внешний вид высоковольтного конденсатора 1.0µF * 2100V AC.

• Высоковольтный диод (H.V. Diode) является комбинированным элементом и состоит из целой вереницы последовательно включенных диодов. Это позволяет составному диоду работать с высоким напряжением. Но в этом кроется подвох. Дело в том, что протестировать такой диод стандартной методикой проверки не удастся. Мультиметр просто не сможет «открыть» такой диод из-за того, что пороговое (прямое) напряжение отпирания (V

  F) диодов складываются. В результате в прямом и обратном включении высоковольтный диод будет иметь высокое сопротивление.

  Так, например, для диода HVR-1X3 максимальное прямое напряжение (V_F) составляет 11V. Если учесть, что обычно падение напряжения на переходе в прямом включении (V_F) у кремниевых диодов составляет 1 — 1.1V, то получается, что в диоде HVR-1X3 ориентировочно смонтировано 10 последовательно включенных диодов.

  Максимальное постоянное обратное напряжение такого диода — 12kV!

• В некоторых микроволновых печах параллельно высоковольтному конденсатору устанавливается фьюз-диод (защитный диод). По сути, фьюз-диод — это двунаправленный высоковольтный супрессор. Он служит для того, чтобы защитить конденсатор от завышенного рабочего напряжения, которое чревато выходом из строя последнего. Но на практике чаще бывает так, что он сам и выходит из строя. В таком случае ремонтники просто удаляют его из цепи, как ненужный аппендикс. На деле оказалось, что микроволновки прекрасно работают и без такого диода.

Для тех, кто желает более детально разобраться в устройстве СВЧ-печей, подготовлен архив с сервисными инструкциями микроволновых печей (Daewoo, SANYO, Samsung, LG). В инструкции приведены принципиальные схемы, схемы разборки, рекомендации по проверке элементов, список комплектующих.

Также рекомендуем ознакомиться с книгой «Ремонт микроволновых печей».

Главная &raquo Мастерская &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Принцип работы и внутреннее устройство микроволновой печи

Если вам пришел в голову вопрос, как работает микроволновка, то ответить на него будет несложно, ведь это устройство присутствует на рынке бытовой техники достаточно давно, и его характеристики изучены вдоль и поперек. Принцип работы микроволновой печи основывается на воздействии микроволн на продукт, помещенный внутрь прибора. Подробно о том, что такое СВЧ-печь и микроволны, будет рассказано ниже.

Принцип работы СВЧ-волн

Для работы микроволн необходимы дипольные молекулы. Они заряжены одновременно и положительно, и отрицательно. Таких молекул более чем достаточно в овощах, фруктах и мясной продукции. Средняя концентрация, к примеру, в килограмме рыбы составляет несколько миллионов частиц. В обычной среде, без электрического поля, молекулы находится в хаотичном состоянии. Но как только начинает работать магнетрон в СВЧ-печке, то частицы выстраиваются в определённом порядке. Положительно заряженные направляются в одну сторону, а отрицательно – в другую. В момент смены полярности молекулы меняет своё направление на противоположное, разворачиваясь на 180 градусов.

СВЧ волны вызывают разворот молекул

Микроволны в классических СВЧ-моделях двигаются на частоте в 2450 МГц, где каждый герц равен одному колебанию в секунду. Смена поля происходит 2 раза за период одной волны. После включения печки частицы ускоряются, начинают тереться друг о друга, наращивая температуру в камере. Причём волны затрагивают только лишь поверхностный слой, проникая в пищу не глубже 3 см.

С оглядкой на физику теплопроводности можно сделать вывод, что если необходимо разогреть какой-то крупный объект, то гораздо практичнее выставить мощность устройства на средний уровень. Таким образом продукт прогреется заметно лучше, пусть и с бо́льшими временными затратами. Если же включить микроволновую печь на полную мощность, то внешняя оболочка объекта будет буквально кипеть, тогда как внутренности останутся прохладными.

Устройство СВЧ-техники

Все микроволновые печи без исключения включают в себя ряд обязательных элементов: камера, интерфейс управления, блок генерации СВЧ-волн и защитные системы. На функциональность, стоимость и другие эксплуатационные качества влияют уже отдельные конструкционные особенности. Разберём главные элементы оборудования.

Магнетрон

Именно это устройство генерирует волны в камере, которые воздействуют на молекулы в пище, в следствие чего и происходит нагрев. Причём для подогрева продуктов какая-то внешняя тепловая стимуляция не нужна. Поэтому внутри камеры температура никогда не превышает отметки в 100⁰С.

Анод устройства имеет форму цилиндра с отдельными плоскостями. Внутри конструкции находится катод с элементом накаливания. По краям магнетрона проходят магниты кольцевидной формы. Создаваемое поле мешает электронам передвигаться от катода к аноду, образуя эффект вращения.

В результате за счёт проволочной петли в камеру проникает сверхвысокочастотное поле (СВЧ). Магнетрон становится активным, как только получает достаточное напряжение, а это порядка 3000-4000 В. Такие показатели предполагают наличие высоковольтного трансформатора.

Магнетрон и другие элементы микроволновки

Читайте также: каковы стандартные размеры микроволновки.

Защитные системы

Главная задача систем – не допустить выход из строя ключевых элементов СВЧ-печи, причём как электронных, так и аппаратных. Подобная техника снабжена многоуровневой защитой: предохранители первичные, вторичные и дополнительные. Последние могут быть самыми разными и зависят от конкретной модели.

Если один из этапов проверки не был пройден, то есть, сработает хотя бы один из предохранителей, то оборудование попросту выключится. К примеру, при открытой дверце напрочь блокируется запуск магнетрона.

Блок управления

Интерфейс может быть либо механическим, либо электронным. Первый отличается повышенной надёжностью, потому как перегорать там нечему в принципе. Чаще всего механический интерфейс состоит всего из двух шайб, регулирующих время и мощность нагрева. Как такового функционала здесь нет.

Читайте также: что делать, если кнопки на микроволновке не работают.

Электронное управление предполагает обилие всевозможных режимов. Посредством кнопок или сенсорного дисплея можно задать желаемую температуру в камере, обозначить время на таймере, выбрать автоматическую программу готовки и многое другое.

СВЧ-печь с сенсорной панелью управления

Все выбранные параметры отображается на ЖК-экране. Модели с электронным управлением встречаются в среднебюджетном и премиальном секторах. Интерфейс отличается удобством, но электроника гораздо чаще выходит из строя, чем механика. К тому же, ремонт первой влетит в серьёзную сумму.

Электрическая схема

Все бытовые модели СВЧ-печей выполнены по одной и той же схеме, а основные блоки располагаются в штатных местах. Техника прошлых поколений отличается только исполнением интерфейса управления. Современные устройства оснащаются электронным блоком, а силовой трансформатор заменён на более эффективный инвертор.

Дополнительные элементы

В продаже можно встретить технику трёх видов: классическую, с грилем, с конвекцией и грилем. В обычной печке можно разогреть продукты, разморозить их, и только. Тогда как наличие гриля и/или конвекции расширяет возможности оборудования. Естественно, что дополнительные элементы заметно прибавляют стоимости печи и увеличивают расход электроэнергии.

Модели с конвекцией оснащаются вентилятором, позволяя качественно поджарить продукты. Пища равномерно запекается и в результате покрывается хрустящей корочкой. В печах с грилем можно поджарить курицу, пирожки и другие блюда. Такой тандем легко заменяет обычную духовку.

Вентилятор равномерно распределяет тепло по камере

Грили в СВЧ-печах могут быть трёх типов – кварцевые, угольные или на ТЭНе. В первом случае мы имеем скрытый за металлической сеткой элемент, который быстро нагревается, расходует заметно меньше энергии, чем остальные разновидности, и в обслуживании не нуждается.

Угольные грили хороши тем, что практически полностью копируют открытый огонь. Блюда на выходе получаются такими же сочными, как если бы их готовили на мангале или в газовой духовке. Нагревательный элемент выполнен из углеволокна и привередлив в обслуживании.

Грили на ТЭНе универсальны. Их сравнительно легко обслуживать – чистить и менять. Трубки могут располагаться либо сверху, либо снизу. Но есть модели с двумя нагревательными элементами и даже с подвижным грилем, где ТЭН опускается при готовке и встаёт на место, когда технику отключают.

Важная функция дверцы микроволновки

Не меньшее внимание во время производства уделяется дверце. В СВЧ-печах дверца является не только декоративным элементом, но еще и выполняет роль своего рода предохранителя. Принцип очень простой: если вы открываете дверцу, срабатывает блокировка и работа агрегатов останавливается. Несмотря на видимую простоту, устройство дверцы довольно непростое, ведь с ним связана безопасная эксплуатация всего аппарата.

Итак, рассмотрим несколько подробнее, как работает дверка микроволновой печи:

1. Во-первых, производителю необходимо проследить, чтобы дверца и корпус устройства идеально прилегали друг к другу с минимальным углом. Большие зазоры не позволяют использовать устройство. Причина проста: дверь служит своего рода щитом от микроволнового излучения, и если зазор будет достаточно велик, излучение может проникнуть за пределы камеры для приготовления пищи. О том, что такое излучение и какова его опасность, уже давно известно.
2. Во-вторых, периметр дверцы оснащают дроссельным заслоном высокой частоты. Этот аппарат служит для понижения излучения до приемлемого уровня.
3. В-третьих, в момент отливки корпуса двери добавляется множество присадок, с помощью которых достигается высокий процент поглощения излучения. Разумеется, нельзя быть полностью уверенным в 100% поглощения излучения, но не стоит сомневаться, что остаточные волны не представляют опасности и значимого вреда для здоровья человека.

Опасны ли микроволны

Споры о вреде СВЧ-печей не утихают с момента запуска их в массовое производство. На сегодняшний день нет сколько-нибудь достоверной информации, подтверждающей вред от использования данного вида устройств.

Не стоит забывать, что микроволновка не излучает радиоактивные волны. Наоборот, микроволновка позволяет готовить продукты без потери их полезных свойств. Пища является более здоровой, т.к. в ней сохраняется до 80% витаминов и минералов.

Традиционные духовки и плиты не могут похвастаться таким результатом. Если эксплуатировать устройство четко по правилам, то никакой опасности от его работы нет. Данное заключение подтверждается  и тем, как устроена микроволновая печь, о чем было сказано выше.

Вред может приносить не полезная еда, приготовленная в СВЧ-печи (так называемый фаст-фуд), а термическое микроволновое воздействие здесь совершенно не при чем. Вред пирогов (и других мучных продуктов) заключается не в том, что они приготовлены в духовке, а в их повышенной калорийности и медленной усвояемости организмом.

Частота работы вашей микроволновки, о которой тоже упоминается, когда речь заходит о вреде, тоже не играет какой-то значимой роли. Она (частота) может меняться сколько угодно, но это (вопреки распространенному заблуждению) не приведет к увеличению или понижению излучения, фон остается одинаковым.

Заключение

Вывод, который напрашивается сам собой: микроволновка – очень простое, но при этом незаменимое на кухне устройство, которое каждый день облегчает нам жизнь. Она удобна и неприхотлива в использовании и обслуживании, легко чистится, занимает мало места и потребляет совсем немного энергии.  Надежность этой техники подтверждена на практике в течение нескольких десятилетий.

Устройство микроволновой печи: изучаем конструкцию

Микроволновая печь работает, пользуясь простым фактом: излучение 2,4 ГГц ударно поглощается водой. Пищевой продукт (даже печенье) содержит влагу. Мясо, овощи фрукты процентов на 60-90 образованы живительной влагой. Понятно, пропуская излучение частотой 2,4 ГГц через пищу, можно подогреть содержащуюся воду до приличного уровня. Устройство микроволновой печи позволит сделать. Близкую частоту занял WiFi, пользователи персональных компьютеров не поджариваются: излучение дозировано. Некоторые передатчики требуют получить разрешение перед использованием. Иначе ждите последствий, самым безобидным считаем повышение температуры тела. Страдают репродуктивная функция, иммунная система.

Внутри микроволновой печи

Сердцем микроволновой печи работает магнетрон. Испускает волны, нагревающие продукт. С какой мощность работает прибор. Как большинство электрических экземпляров бытовой техники, потребление мало зависит от того, что происходит с объектом труда. Температура магнетроном не отслеживается. Не так очевидно бросившим первый взгляд. Мощность газовой горелки падает по двум причинам:

1. Потери кастрюли растут синхронно температуре.
2. Эффективность нагрева падает с повышением жара.

Мощность отбирается от источника, преобразуется, вручается по месту назначения. Какой бы горячести ни было блюдо, получает фиксированное количество ватт каждый промежуток времени. Микроволновая печь управляется механическим программатором. Новое поколение приборов оснащено инфракрасным датчиком, измеряющим температуру пищи, гибко регулирующим скважность пачек питающих магнетрон импульсов. Условия готовки выдерживаются точно, стабильно, мощность микроволновой печи меняется, определяясь потребностями рецепта. Разумеется, потребление розетки не остается прежним.

Рассмотрим устройство магнетрона. Вакуумная камера изощренной формы, стенки которой образуют резонаторы выбранной длине волны (2,4 ГГц). Начальные колебания образованы пустотой. Вселенная неидеальна, микромир полон флуктуаций, порождающих процессы разной частоты. Благодаря резонаторам рост получают колебания, укладывающиеся в нужную длину волны. Прочие затухают. Чтобы электроны легче покидали катод, элемент накаляется переменным напряжением 6,3 В (примерное значение), подается разность потенциалов в единицы киловольт относительно положительного электрода. Получается демонстрируемая громадная мощность.

Приходилось слышать доводы за существование некоего напряжения: колебания образуются, не достигая анода. Получается якобы вечный двигатель, может греть, давать энергию. Господам теоретикам уместно напомнить: если петлей перестанет отбираться энергия, выходной ток станет нулевым. На анод не упадут электроны, нагрев отсутствует. Следовательно, домыслы хороши, когда требуется найти идеальный режим прибора, экономя энергию. Смысл глубок, идея витающих по спирали электронов, не достигающих анода, смотрится любопытно: отбор энергии Вселенной в произвольной точке пространства.

Принцип работы микроволновой печи целиком эксплуатирует ток розетки, уходящий питать магнетрон, греющий пищу. Волны снимаются петлей, находящейся в резонаторе. Передаются волноводу, создающему условия распространения волны 2,4 ГГц с минимальными потерями. Один открытый торец волновода касается рабочей камеры, прикрыт слюдяной пластиной, второй – закупорен. Штырь петли связи торчит ровно посередине, на расстоянии от ограничительной стенки, избегая мешать волнам отражаться в сторону рабочей камеры. Важный аспект, можно найти положение штырька, когда суммарное излученное поля равно нулю. Энергия сложится в канале противофазно, нагрев пищи отсутствует.

Высокочастотные колебания, образуя интерференционную картину, складываются, учитывая разницу фаз, количественно равна 180 градусов (противофаза) – получается полный нуль. Визуально наблюдаем, правильно сложив излучение двух лазеров (необходимо когерентное излучение). На уроках физики средних школ, ВУЗов часто демонстрируется подобное. Происходит с микроволновой печью. Картина поля изменчива. Внутри волновода излучение боле менее постоянно выходит в рабочую камеру, место дислокации тарелки изменяет процесс суперпозиции. Интерференционная картина определена размерами посуды, типом пищи. Мощность, преподносимая техническими характеристиками микроволновых печей, частично достигает съестного.

Много энергии гасится неправильным сложением фаз, фиксированное число улетучивается через дверцу. Суммарно КПД определяют, выставляя чаши, наполненные водой, греют от одной температуры до другой, пытаясь понять, оценить результат. Практически условия даже близко не стояли с опытом. Нацеливаем внимание читателей: микроволновая печь несовершенное устройство. КПД ниже 100%, вред может выйти немалый, будь экран поломан. Проверка – вопрос отдельный.

Практика показывает: металлическая сетка дверцы пропускает микроволновое излучение сотового телефона. Частота немного иная… Попробуем ноутбук и вайфай.

1. Выключите прибор, вилку из сети повремените вынимать.
2. Положите внутрь ноутбук с работающей сетью.
3. Закройте дверцу.
4. Наблюдайте уровень сигнала.

Ловит? Защита недостаточно эффективна. Держитесь от работающей микроволновой печи на почтительном расстоянии. Корпус прибора заземлен штатно, согласно общепринятым нормам. Полагаем, читатели потрудились выполнить предписания:

1. Параметры микроволновых печей оценивали в лаборатории.
2. Поле измерялось при работающем, загруженном приборе.
3. Уровень не должен превышать норм.

Проблема проста: вопрос излучений, дозировки плохо изучен, измерениям доверять можно с натяжкой. Люди, работающие на предприятиях с излучениями, получают надбавку за вредность. Вопрос щекотливый, прибор пришел из США. Купите лучше мультиварку…

Микроволновая печь хороша разогреть быстро. Детские бутылочки с молоком ставят в камеру. Не стали бы использовать принцип действия микроволновой печи в этих целях. Решайте сами, как поступить. В Швейцарии провели опыты, обосновывающие нашу точку зрения. Противоположная поддерживается рекламой, силой лобби промышленников, недостаточной изученностью вопроса.

Работа микроволновой печи

Много хорошего узнали о микроволновых печах, интересно знать, как работают агрегаты. Внутри обычный сетевой фильтр, с которого в конечном итоге питается трансформатор. Выходных обмоток две. Одна достаточно символическая, представлена парой витков изолированного провода. Отсюда получается 6 вольт питания накала катода магнетрона микроволновой печи. Прочие обмотки намотаны проводом с лаковой изоляцией, выглядят повнушительнее. Напряжение вторичной части составляет 1-2 кВ. Затем следует выпрямитель, сформированный высоковольтным диодом, впечатляющего размера конденсатором. Диод заперт, идет процесс заряда, на другой полуволне катод окажется под удвоенным напряжением. Потенциал составит 2-4 кВ.

Импульсы питают магнетрон, выдающий энергию рабочей камере. Работа контролируется механическим программатором. Аналогичный, посложнее, стоит в стиральных машинах. Устройство микроволновой печи не требует сложных операций. Внутри набор кулачков, задающих режим работы гриля, факт включения магнетрона, мощность микроволн регулируется периодами работы/бездействия. Внутри стоит таймер, включаемый-выключаемый трансформатором. Процесс сопровождается обычным замыканием-размыканием цепи. Чтобы исключить искру, цепь дополняют реле, которое в начальный период времени не пускает ток на трансформатор, ждет, пока поднимется напряжение управляющего затвора. Элемент забирает удар, от качественного исполнения зависит многое.

В результате трансформатор включается в цепь, выключается. Синхронно функционирует магнетрон. Вот как работает микроволновая печь. Современные модели в режиме измерения температуры используют инверторную схему, трансформатор питается формируемыми импульсами с нужными параметрами. Датчик отключается, прибор возвращается в исходное состояние.

В рассказе о том, как устроена микроволновая печь, нельзя умолчать об обилии внутренних микропереключателей, которые контролируют, закрыта ли дверца. От пустого включения (без пищи) защиты нет! Микроволновая печь требует контроля.

Это интересно! Высоковольтные линии порождают ионизацию воздуха. Обычно атмосфера заполняется избытком положительных частиц, вредных для здоровья. Главными врагами были кинескопы. Сегодняшние плазменные, жидкокристаллические дисплеи ведут себя поскромнее.

Принцип работы микроволновой печи. Справка

Первые СВЧ-печки, предназначавшиеся для армейских столовых и больших ресторанов, были шкафами высотой 175 см и весом 340 кг. Более компактные домашние печки начали производиться с 1955 г.

Первая серийная бытовая микроволновая печь была выпущена японской фирмой Sharp в 1962 г. Первоначально спрос на новое изделие был невысок. В СССР микроволновые печи выпускал завод ЗИЛ.

Принцип действия микроволновой печи строится на обработке продукта, помещенного внутрь прибора, микроволнами (СВЧ-излучение). Эти волны и нагревают пищу.

Микроволны являются одной из форм электромагнитной энергии, как и световые волны или радиоволны. Это очень короткие электромагнитные волны, которые перемещаются со скоростью света (299,79 км/с).

В состав продуктов питания входят многие вещества: минеральные соли, жиры, сахар, вода. Чтобы нагреть пищу с помощью микроволн, необходимо присутствие в ней дипольных молекул, то есть таких, на одном конце которых имеется положительный электрический заряд, а на другом – отрицательный. Подобных молекул в пище предостаточно – это молекулы и жиров и сахаров, но главное, что диполем является молекула воды – самого распространенного в природе вещества. Каждый кусочек овощей, мяса, рыбы, фруктов содержит миллионы дипольных молекул.

В отсутствие электрического поля молекулы расположены хаотически. В электрическом поле они выстраиваются строго по направлению силовых линий поля, «плюсом» в одну сторону, «минусом» в другую. Стоит полю поменять направление на противоположное, как молекулы тут же переворачиваются на 180 градусов.

Магнетрон, который содержит каждая микроволновая печь, преобразует электрическую энергию в сверх-высокочастотное электрическое поле частотой 2450 мегагерц (МГц) или 2,45 гигагерц (ГГц), которое и взаимодействует с молекулами воды в пище.

Микроволны «бомбят» молекулы воды в пище, заставляя их вращаться с частотой в миллионы раз в секунду, создавая молекулярное трение, которое и нагревает еду.

Это трение наносит значительный ущерб молекулам пищи, разрывая или деформируя их. Проще говоря, микроволновая печь вызывает распад и изменения молекулярной структуры продуктов питания в процессе излучения.

Микроволны работают только в относительно небольшом поверхностном слое пищи, не проникая внутрь глубже, чем на 1-3 см. Поэтому нагрев продуктов происходит за счет двух физических механизмов – прогрева микроволнами поверхностного слоя и последующего проникновения тепла в глубину продукта за счет теплопроводности.

При выборе СВЧ печи следует ориентироваться на ее основные характеристики, среди которых – объем камеры, тип управления, наличие гриля, мощность и некоторые другие. Объем камеры определяется по количеству продуктов, вмещающихся в микроволновую печь.

Управление в микроволновых печах бывает трех типов – механическое (самый простой тип управления), кнопочное и сенсорное.

В зависимости от выполняемых функций микроволновки делят на три типа: СВЧ с микроволнами, с грилем и микроволновые печи с грилем и конвекцией.

Что касается дополнительных функций микроволновых печей, то к самым распространенным относятся функции двойного излучения (для равномерного приготовления продукта по объему) и auto-weight, означающая, что электронные датчики взвесят продукт и выберут время приготовления.

Некоторые модели СВЧ печей имеют диалоговый режим, когда на дисплее высвечиваются рекомендации во время приготовления блюда.

Также может быть микроволновая печь со встроенными рецептами приготовления блюд. Чтобы запустить процесс приготовления, нужно указать вид продукта, количество, рецепт. Готовые программы дают возможность выбрать оптимальный режим, точное время приготовления.

Некоторые модели оснащаются портом связи для доступа в интернет. Это дает возможность загружать новые рецепты блюд и получать информацию о его калорийности.

В число принадлежностей к СВЧ-печи могут входить многоуровневая решетка для тарелок, позволяющая разогреть одновременно несколько блюд, и решетка для гриля.

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

70 лет истории ради 4х простых этапов

Как и многие изобретения, печи СВЧ для современных кухонь — это продукт совершенно постороннего научного эксперимента. В середине 30-х годов проводились довольно интенсивные опыты с магнетроном — прибором, излучающим волны в сверхвысоком диапазоне. В ходе работы был обнаружен интересный эффект — сотрудникам американской лаборатории удалось подогреть до готовности сосиски без применения огня. Они случайно оставили их в зоне действия СВЧ генератора.

Позже этот результат подтвердился новыми опытами, и предприимчивые инженеры получили патент на «радарные печи» — прообраз нынешних микроволновок. Вначале они применялись только для разморозки продуктов стратегического назначения, но десятилетием позже (в начале пятидесятых) японские компании стали выпускать аналогичные устройства, приспособив их для кухонных потребностей. Разберемся, что же это такое — современная микроволновая печь?

Полезная информация: 5 отличий инверторной микроволновки от обычной

Из чего состоит микроволновая печь?

Многим знаком внешний вид и форма печей СВЧ, а вот как устроена микроволновая печь, знают далеко не все. Практически все модели микроволновок имеют базовую конструктивную комплектацию, включающую:

• Камеру из специальных сплавов, в которую и помещается разогреваемая пища;
• Особой конструкции дверцы, не позволяющей излучению выйти за пределы камеры;
• Решетку вентиляционных отверстий;
• Электронный блок управления с внешней панелью;
• Воздуховоды;
• Ролик для вращения и стеклянная тарелка для продуктов;
• Магнетрон;
• Редукторный двигатель;
• Вентилятор;
• Элементы электрических схем.

Внутренняя, металлическая часть камеры экранирует СВЧ-волны, защищая пользователя от воздействия излучения. Стеклянная дверца также выполнена с включением металлической экранирующей сетки.

Электронный блок управления не позволяет использование печи в открытую, блокируя ее включение. Он же контролирует подаваемую мощность и заданное время работы. 
Работу контроллеров, отвечающих за таймер, запуск программ, звуковые сигналы, можно устанавливать самостоятельно на панели управления.

Но это не все, из чего состоит микроволновая печь. К базовой конструкции могут быть добавлены нагревательные ТЭНы или инфракрасные лампы (гриль), например, как в Beko MGC20100S, и конвектор, представляющий собой вентилятор внутри камеры.

Что такое микроволны?

Некоторые пользователи опасаются оборудовать свои кухни печами СВЧ. Начитавшись в интернете о вреде излучений в микроволновке, люди не хотят подвергаться «вредоносным» лучам и не пытаются разобраться в принципе использования энергии электромагнитных волн. Понять, как именно работает микроволновая печь и что в ней является источником тепла, поможет знание природы микроволн.

Все знают, что источником тепла для всего живого на нашей планете служит Солнце. Доставляется солнечная энергия к Земле посредством электромагнитного излучения. Именно оно дарит нам яркую цветовую палитру окружающего мира: ведь цвет — это излучение, которое мы видим. А волны, которые мы не видим, тоже входят в спектр ЭМ излучения: рентгеновские лучи, инфракрасные, радиоволны, ультрафиолетовые. К ним же относятся и микроволны. Это почти такие же излучения, как радиоволны, которые обеспечивают работу телефонов, телевизоров, интернета. 

Различаются они между собой двумя параметрами — длиной волны и частотой колебания. Следует отметить, что микроволны в бытовых печках СВЧ не обладают ионизирующим эффектом, как ультрафиолетовое или гамма-излучения, они не могут вызвать изменения в клетках или навредить человеку. Для этого у них недостаточно энергии. Они могут только своей энергией нагревать еду. К тому же, внутренний корпус микроволновки сделан из металлических сплавов, полностью защищающий человека от даже таких, неопасных, излучений. 

Любопытно: История изобретения микроволновой печи: от 1945 года и до сегодня

Как микроволновка греет еду?

Разберемся, почему микроволновая печь разогревает продукты. Электромагнитные волны, воздействуя на заряженные молекулы воды помещенной внутрь нее пищи, принуждают их колебаться со сверхбыстрой скоростью. При таком высокочастотном колебании молекулы начинают тереться друг о друга, за счет чего резко разогреваются. 

Происходит это так:

1. Включение печки СВЧ активирует работу магнетрона — генератора микроволн.
2. Волны направлены внутрь корпуса микроволновки, постоянно отражаясь от внутренних стенок.
3. Содержащиеся в пище молекулы воды начинают работать, как микроскопические электромагниты, меняя направление электрического поля около 5 млн раз за секунду.
4. Разгоняющиеся под действием энергии микроволн молекулы быстро набирают температуру за счет движения, передавая тепло находящемуся внутри блюду.

Интересно, что не все продукты можно разогреть в СВЧ печке. Например, масло. Оно не содержит достаточного количества заряженных молекул — диполей, что являются основными молекулами, нагреваемыми микроволновой печью. А вот воду можно довести до более высокой температуры, чем при обычном кипячении. Через стеклянную дверцу это даже невозможно увидеть — отсутствует конденсация пара. Поэтому доставать чашку с таким кипятком нужно осторожно — потревоженная перегретая вода может закипеть и выплеснуться из емкости прямо в руках. 

Как микроволновая печь может повлиять на человека? Никак, если соблюдать меры предосторожности. Так, специалисты предостерегают от использования обычного пластика для разогрева еды, некоторые его виды выделяют при прогреве опасные химические вещества. К тому же, считается неправильным разогревать чуть закисшую еду. Быстрый процесс не успевает убить болезнетворные микробы, такую еду лучше прокипятить. И еще одно предупреждение: чтобы не возникала внутри корпуса электрическая дуга, нельзя помещать в печку еду в фольге или на тарелке с золотистым рисунком. Это может не только сломать саму печь, но и привести к пожару. Зная, как микроволновка греет еду, и соблюдая правила предосторожности, можно не переживать за здоровье своих близких.

Интересно прочитать: Духовка или микроволновка — 3 ключевых параметра для верного выбора

Свойства еды после разогрева в микроволновке

Противники микроволновок, помимо страшилок с вредным излучением, аргументируют свои опасения молекулярным изменением продуктов. Однако сама его структура при разогреве совсем не меняется — просто молекулы быстро двигаются. Соответственно, прежними остаются свойства и состав еды. 

Доводы, что вкус блюда становится не таким, как свежеприготовленный, могут быть опровергнуты самой природой разогрева микроволнами. Если блюдо в духовке или сковородке сильнее разогревается снаружи, то в СВЧ прогрев гораздо более равномерный и осуществляется по всей толщине продукта. И влага внутри разогреваемого блюда распределяется по-другому. А вот витаминный состав в микроволновке, такой, как Electrolux EMM20000OK, остается более полным, чем при традиционной тепловой обработке.

Тем не менее, есть продукты, которые врачи не советуют класть в СВЧ печь. Специалисты не рекомендуют греть в ней грудное молоко, а также яйца и любые другие продукты в цельной оболочке — они могут взорваться и испачкать все внутреннее пространство микроволновки.

Выбор за потребителем

Ни в одной стране нет официальных запретов применения микроволновок. Поэтому использовать ее или отказаться — зависит только от самого человека. Нельзя не отметить, что СВЧ печь считается очень востребованной техникой не только для дома, но и в современных офисах. Да и многие небольшие кафе и гостиницы предоставляют своим клиентам возможность перекусить горячей едой, разогретой в микроволновке. Большинство специалистов считают, что исправная техника и соблюдение правил использования сводят к минимуму возможное вредное воздействие от излучений в микроволновых печах.

Кстати, обычно пользователи сравнивают печь СВЧ с духовкой. Вот ключевые показатели работы этих двух агрегатов:

Магнетроны. Устройство и работа. Виды и применение. Как выбрать

Магнетроны называют электронные приборы, в которых образуются колебания сверхвысокой частоты при помощи модуляции потока электронов. Магнитные и электрические поля в нем действуют с большой силой. Наиболее распространенная модификация магнетрона – это многорезонаторный.

Впервые магнетрон был создан в Америке в 1921 году. С течением времени эксперименты с ним продолжались. В результате появилось множество видов магнетронов, использующихся в радиоэлектронике. В 1960 году приборы стали использоваться в печах сверхвысокой частоты для домашнего применения. Менее распространены клистроны, платинотроны, которые основаны на этом же принципе действия.

Устройство и принцип работы

 

1 — Анод
2 — Катод
3 — Накал
4 — Резонансная полость
5 — Антенна

Магнетроны резонансного типа состоят из:

• Анодный блок. Представляет собой толстостенный металлический цилиндр с полостями в стенках. Эти полости являются объемными резонаторами, которые создают колебательную кольцевую систему.
• Катод. Он имеет цилиндрическую форму. Внутри него размещен подогреватель.
• Внешние электромагниты или постоянные магниты. Они создают магнитное поле, которое параллельно оси прибора.
• Проволочная петля. Она применяется для вывода сверхвысоких частот, и закреплена в резонаторе.

Резонаторы создают кольцевую систему колебаний. Возле них пучки электронов воздействуют на электромагнитные волны. Так как эта система выполнена замкнутой, то она способна возбудиться только на определенных частотах колебаний. При нахождении рядом с рабочей частотой других частот, случается перескакивание частоты и нарушается стабильность работы устройства.

Чтобы исключить такие отрицательные эффекты магнетроны с одинаковыми резонаторами оснащаются разными связками, либо используются магнетроны с отличающимися размерами резонаторов.

Магнетроны разделяют по виду резонаторов:

• Лопаточные.
• Щель-отверстие.
• Щелевые.

В магнетронах применяется движение электронов в перпендикулярных магнитных и электрических полях, созданных в зазоре кольца между анодом и катодом. Между ними подается напряжение (анодное), которое образует радиальное электрическое поле. Под воздействием этого поля электроны вырываются из нагретого катода и устремляются к аноду.

Анодный блок находится между полюсов магнита, образующего магнитное поле, которое направлено вдоль оси магнетрона. Магнитное поле действует на электрон и отклоняет его на спиральную траекторию. В промежутке между анодом и катодом создается вращательное облако, похожее на колесо со спицами. Электроны возбуждают в объемных резонаторах колебания высокой частоты.

Отдельно каждый резонатор является колебательной системой. Магнитное поле концентрируется внутри полости, а электрическое поле сосредоточено у щелей. Энергия выводится из магнетрона с помощью индуктивной петли. Она размещена в соседних резонаторах. Электроэнергия подключается к нагрузке коаксиальным кабелем.

Нагревание токами высокой частоты производится в волноводах различного сечения, либо в объемных резонаторах. Также нагревание может производиться электромагнитными волнами.

Приборы работают от выпрямленного тока по простой схеме выпрямления. Устройства небольшой мощности способны работать от переменного тока. Рабочая частота тока магнетронов может достигать 100 ГГц, мощностью до нескольких десятков киловатт в постоянном режиме, и до 5 мегаватт в режиме импульсов.

Устройство магнетрона довольно простое. Его стоимость невысока. Поэтому такие качества в сочетании с повышенной эффективностью нагревания и разнообразным использованием высокочастотных токов открывают большие возможности использования в разных сферах жизни.

Основные виды магнетронов

• Многорезонаторные устройства. Они содержат анодные блоки с несколькими резонаторами. Блоки состоят из различного вида резонаторов. В диапазоне 10 см длины волны магнетрон обладает КПД 30%. Выход излучения высокой частоты осуществляется сбоку в щель резонатора.
• Обращенные устройства. Они бывают двух исполнений: коаксиальные и обычные. Такие магнетроны способны выдать импульсы высокой частоты 700 наносекунд с энергией 250 джоулей. Коаксиальный вид магнетрона содержит стабилизирующий резонатор. В нем имеются отверстия во внешней стенке, а также ферритовые стержни с подмагничивающими катушками.

Сфера использования магнетронов

• В устройствах радаров антенна подключена к волноводу. Она, по сути, является щелевым волноводом, или рупорным коническим облучателем вместе с отражателем в виде параболы (тарелка). Управление магнетрона осуществляется с помощью коротких мощных импульсов напряжения. В итоге образуется короткий импульс энергии с малой длиной волны. Малая часть такой энергии поступает снова на антенну и волновод, и далее к чувствительному приемнику. Сигнал обрабатывается и поступает на электронно-лучевую трубку на экран радара.
• В бытовых микроволновых печах волновод имеет отверстие, которое не создает препятствие радиочастотным волнам в рабочей камере. Важным условием работы микроволновки является условие, чтобы при работе печи в камере находились какие-либо продукты. При этом микроволны поглощаются продуктами, и не возвращаются на волновод. Стоячие волны в микроволновой печи могут искрить. При долгом искрении магнетрон может выйти из строя. Если в микроволновке мало продуктов для приготовления, то лучше дополнительно поместить в камеру стакан с водой для лучшего поглощения волн.

1 — Магнетрон
2 — Высоковольтный конденсатор
3 — Высоковольтный диод
4 — Защита
5 — Высоковольтный трансформатор

• В радиолокационных станциях используются коаксиальные магнетроны с быстрым изменением частоты. Это позволяет расширить тактико-технические свойства локаторов.

Выбор и приобретение магнетрона

Чтобы самому приобрести магнетрон для домашней микроволновой печи, необходимо изучить и разобраться в маркировке, выяснить, какие бывают их виды, и их параметры.

Наиболее малую мощность имеет магнетрон 2М 213. Его мощность составляет 700 ватт при нагрузке и 600 ватт номинальная.

Приборы средней мощности в основном изготавливают на 1000 ватт. Марка такого магнетрона – 2М 214.

Наибольшая мощность магнетрона у модели 2М 246.

Показатель мощности у них равен 1150 ватт. Перед приобретением необходимо сопоставить цену магнетрона со стоимостью всей печи, и не забыть о стоимости работ по ремонту. Возможно, что не будет смысла в ремонте.

Можно ли магнетрон заменить самостоятельно

Для разных моделей микроволновок можно устанавливать магнетрон других фирм изготовления. Главное, чтобы он подходил по мощности, в настоящее время не проблема приобрести его в торговой сети. Исключение составляют модели, которые уже сняты с производства.

Однако, даже если вы разобрались в устройстве микроволновки, то не рекомендуется заниматься заменой деталей в домашних условиях, так как этим должны заниматься квалифицированные специалисты, способные обеспечить безопасную работу устройства. К тому же, сделать это самостоятельно будет довольно проблематично.

Работа микроволновки

Пища имеет в составе воду, которая состоит из заряженных частиц. Продукты в микроволновой печи разогреваются посредством воздействия на них волн высокой частоты. Молекулы воды выступают в качестве диполя, так как проводят волны электрического поля.

Похожие темы:

какие бывают и что их различает

Микроволновая печь уже довольно долгое время является верной помощницей многих хозяек.

Она обладает довольно широким спектром функций, позволяющих готовить множество интересных и вкусных блюд, размораживать продукты.

Однако некоторые использую её исключительно в целях разогрева уже готовой пищи. Это особенно часто происходит в микроволновых печках, расположенных в офисных помещениях.

Немного истории

Первая в мире СВЧ-печь «Radarange» была выпущена в 1947 году фирмой Raytheon и была предназначена не для приготовления пищи, а для быстрого размораживания продуктов и использовалась исключительно военными (в солдатских столовых и столовых военных госпиталей).

Её высота была примерно равна человеческому росту, масса 340 кг, мощность — 3 кВт, что примерно в два раза больше мощности современной бытовой СВЧ-печи.
В 1949 году началось их серийное производство. Стоила эта печь около $3000.

25 октября 1955 года американская компания «Tappan Company» впервые представила бытовую микроволновую печь.
Первая серийная бытовая микроволновая печь была выпущена японской фирмой Sharp в 1962 году. Первоначально спрос на новое изделие был невысок.

В СССР микроволновые печи выпускались на заводах с начала 80-х.

Виды и принцип работы

На данный момент микроволновые печи по типу конструкции можно классифицировать на 3 основных типа: соло, с грилем и с конвекцией.

Не так давно появились комбинированные СВЧ-печи: и с грилем, и с конвекцией, и даже с парогенератором.

Пеперь рассмотрим подробнее их особенности и принцип действия.

Микроволновые печи соло

Самый простой тип микроволновых печей.

Они работают исключительно на СВЧ-волнах. От мощности излучения зависит скорость приготовления простейших блюд, размораживания и подогрева.
Существует широкий ряд разных моделей: от бюджетных и до дорогих, с красивым дизайном и качественной внутренней отделкой.

Печи соло применяются чаще всего для разогрева пищи, разморозки продуктов, приготовления еды, с применением автоматических программ для разных блюд.

Недорогие модели печей подойдут для офиса или другого рабочего места, где периодически требуется разогрев пищи.
Дорогие модели с наличием вспомогательных функций и программ являются хорошим вариантом для домашнего использования, в то время как основное приготовление пищи осуществляется в духовке или на электроплите.

Микроволновые печи с грилем

Микроволновая печь с функцией «гриль» помимо разморозки и подогрева пищи оборудована также встроенным ТЭНом и вертелом, благодаря чему возможности печи существенно расширяются.

Гриль может заменить функцию духовки, т.к. позволяет вам жарить продукты в СВЧ-печи с помощью обычного жара, а не микроволн.
Модели печей с грилем, также называемые «комбо», подойдут для тех, кто любите мясо или курицу с румяной корочкой.

Следует обратить внимание, что спираль гриля, которая находится в верхней части печи, бывает нескольких видов:

Гриль с ТЭНом (трубчатый электронагреватель) — обладает наиболее простой конструкцией. Выполнен в виде трубки со спиральным нагревательным элементом внутри.
Наиболее распространенное месторасположение гриля — сверху.

Достоинства: ТЭНовая спираль может двигаться по мере необходимости, что в свою очередь позволяет равномерно подогреть продукты.
Недостатки: медленный нагрев и значительный расход энергоресурсов.

Кварцевый гриль — представляет собой трубку из кварцевого стекла, в которой размещена проволока из сплава никеля и хрома.
Такой гриль придает обладает эффектом «открытого огня», придавая блюдам специфический запах с «дымком».
В некоторых моделях кварцевая лампа есть и в верхней, и в нижней частях микроволновки.

Достоинства: быстрее нагревается, потребляет меньше электроэнергии.
Недостатки: более дорогой, гриль неподвижен, имеет меньшую мощность.

Микроволновые печи с конвекцией, грилем + конвекцией

Эта микроволновая печь имеет функцию обдувания продукта приготовления горячим потоком воздуха, равномерно распределяющемуся по всей поверхности продукта, что дает эффект приготовления пищи как в духовке.

Благодаря конвекции, продукты лучше пропекаются и прожариваются. В такой СВЧ-печи можно запекать курицу, тушить мясо, печь пироги.

 

Критерии выбора

С видами и принципом действия микроволновых печей мы разобрались, теперь пришло время определится, какие технические характеристики важны при выборе домашней помошницы.

Объем

При выборе микроволновой печи следует определиться с объемом камеры, которого вам будет достаточно.

Меньше 19 л – вполне достаточно, чтобы нагреть обед или разморозить продукты.
От 20 до 25 л – для небольшой семьи. Как правило, в микроволновках с таким литражом может быть функция гриля и конвекция.
От 26 до 32 л – это уже шеф-повар на кухне. Такие объемные печи заменят духовку и справятся с потребностями большой семьи.
Бывают микроволновки и с большим объемом, но они скорее промышленные, чем бытовые и подойдут владельцам кафе и ресторанов.

Мощность

Мощность излучения, как правило, можно регулировать.
Соло-микроволновки имеют мощность до 800 Вт.
Для функции гриль нужна большая мощность – 900-1500 Вт.

Управление

По типу управлению различают следующие микроволновки:

С механическим управлением. Данный вид управления представлен в виде двух поворотных ручек. Одна корректирует мощность, вторая – время приготовления.
Эта система в эксплуатации считается более надежной. Недостатком является самостоятельная настройка параметров и ручное управление.

Кнопочное управление печи дает возможность легко и просто настраивать программы и время. Корпус печи с таким управлением выглядит не хуже, чем сенсорная модель.
У моделей с кнопочным управлением есть возможность выставлять нужную температуру исходя из веса блюда, задавать время начала приготовления блюда и многое другое.
Недостатком является то, что между кнопками со временем накапливается пыль и грязь, которая трудно вычищается.

Сенсорный тип управления предполагает наличие множества возможностей и функций при работе печи.
Такие модели устройств сегодня популярны у покупателей. Печь с сенсорным управлением имеет привлекательный дизайн.
Главным ее преимуществом является точная настройка времени и параметров для приготовления.

Бывают и смешанные виды управления: например, кнопочно-механический или сенсорно-механический. Они позволяют точнее корректировать программы приготовления пищи.

Внутреннее покрытие камеры

Очень важный вопрос – материал, из которого сделана камера микроволновки. От материала многое зависит – удобство ухода за печью, срок эксплуатации и эстетическая составляющая.

Окраска под эмаль
Такое покрытие применяется в бюджетных моделях печей. Оно недолговечное, осыпается уже после 6 месяцев активной эксплуатации.
Известные производители микроволновок не применяют такое покрытие, в отличие от неизвестных, появившихся недавно фирм.

Термостойкая эмаль
Недорогой вариант покрытия внутренней камеры. Главным преимуществом является простой уход, включающий в себя протирание влажной салфеткой после каждого применения, мойка 1 раз в месяц.
Это покрытие не подходит для повышенных температур, поэтому в конвекционных печах применяют покрытие другого типа.
Эмаль имеет повышенную чувствительность к повреждениям, требует аккуратного обращения и тщательного выбора моющего средства.

Нержавеющая сталь
Прочный и надежный материал, который не царапается и не реагирует на высокую температуру. Стильно смотрится, но проблематичен в уходе.
Вследствие прилипания жира к стали под действием высоких температур, есть необходимость в использовании сильных моющих средств, что в свою очень приводит к быстрому износу поверхности. Поэтому необходимо протирать камеру каждый раз после использования СВЧ-печи.
Для очистки жира нельзя применять средства с содержанием кислоты. Также нельзя применять жесткие щетки и губки.

Керамическое и антибактериальное покрытие
Дорогой, но качественный вид покрытия. Грязь на нем легко и быстро удаляется, царапины ему не страшны. Однако при ударе значительной силы покрытие может дать трещину.
Единственный незначительный недостаток – весят керамические СВЧ довольно много.

Дополнительные функции и возможности

Каждый крупный производитель старается заинтересовать покупателя дополнительными функциями своих моделей.

Самые популярные и широко распространенные:

Разморозка. Этот режим есть у всех современных моделей. Бывают микроволновки с автоматической разморозкой — время и мощность размораживания зависят от типа и веса продукта.
Автоматическое поддержание температуры. После завершения приготовления поддерживает пищу в теплом виде.
Экспресс-разогрев. Микроволновка работает на самой высокой мощности и подогревает блюдо за считанные секунды.
Пароварка. С помощью встроенного датчика печь следит за уровнем температуры внутри рабочей камеры и обеспечивает уровень, необходимый для приготовления пищи на пару.
Защита от детей. Обезопасит ваших отпрысков, заблокировав кнопки или панель управления.
Удаление запахов и загрязнений. СВЧ-печь удаляет остатки пищи со стенок при помощи горячего пара, а затем, уже при помощи вентилятора, удаляет из камеры запахи пищи.

Кроме того, отлично, если в понравившейся модели есть функция задержки пуска, позволяющая к определенному времени получить разогретое блюдо.
Некоторые из моделей оснащены датчиками и сенсорами, позволяющими им готовить не хуже, чем духовые шкафы.

Расположение СВЧ-печи

 

По способу установки микроволновки можно поделить на встраиваемые и отдельно-стоящие.
Более удобной и универсальной микроволновкой является отдельно-стоящая. Её можно переставлять по мере необходимости в разные места или подвесить на специальные кронштейны, что придаст ей визуальное сходство со встроенной техникой.
Есть модели, которые встраиваются в кухонную мебель. О них вы можете прочитать здесь.

Посуда для СВЧ-печей

Для микроволновых печей необходима и специальная посуда из жаро­прочного стекла или обожжен­ной керамики.

Нельзя использо­вать фарфор, так как он может трес­нуть, металлические кастрюли, которые могут навредить самому прибору, и еще посуду с позолоченной каемкой.
Не менее важное значение имеет и форма посуды. В круглой посуде микроволны распределяются равномернее, чем в квадратной.
Пласт­массовые тарелки также не подойдут, только термопластик. Для микроволновой печи с камерой не более 15 литров, кастрюля должна быть не более 1,5 литра.

Современные микроволновки впишутся в любой интерьер благодаря широкому модельному ряду с разнообразными оттенками цветов.

Мы надеемся, что данная статья стала для Вас полезной и поможет выбрать наиболее подходящую модель .

Предлагаем ознакомится с нашими СВЧ-печами.

Микроволновые печи | Как они работают?

Микроволновые печи | Как они работают? — Объясни это Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 31 августа 2020 г.

Как любили наши предки микроволновые печи! Вместо того, чтобы часами сидеть у костра из дымных дров, варить тушеное мясо буйвола для своих Друзья каменного века, они могли бы просто выбросить все в микроволновая печь, нажал несколько кнопок и уже через минуту или два.Конечно, у них не было электричества, которое могло быть что-то вроде проблемы…

Когда в 1970-х годах стали популярны микроволновые печи, они домашнее удобство на новый уровень. Обычная духовка разогревает пищу очень медленно снаружи внутрь, но в микроволновой печи используются крошечные, мощные радиоволны для приготовления еды более равномерно (грубо говоря, мы иногда говорим, что он готовится «изнутри» — хотя это не совсем правильно). Вот почему микроволновая печь может приготовить мясо примерно в шесть раз быстрее, чем обычная духовка.Микроволновые печи также экономят электроэнергию, потому что вы можете готовить сразу, не дожидаясь, пока духовка сначала нагреется до высокой температуры. Давай ближе посмотрите как они работают!

Что готовится?

Микроволновые печи такие быстрые и эффективные, потому что они отводят тепловую энергию непосредственно к молекулам (крошечным частицам) внутри пищи. Микроволны нагревают пищу, как солнце нагревает ваше лицо — излучением.

Фото: «Рабочая камера» типичной микроволновой печи.Этот прочный металлический ящик предотвращает утечку вредных микроволн. Микроволны генерируются устройством, называемым магнетрон, который находится за перфорированной металлической сеткой на правая сторона (сразу за лампой, которая освещает духовку внутри). Если вы посмотрите через сетку, вы можете просто увидеть горизонтальное охлаждение плавники на магнетроне (которые выглядят как стопка параллельных горизонтальных металлические пластины). Обратите внимание также на поворотный столик, который вращает пищу, чтобы микроволны готовили ее. это равномерно. Задняя часть двери покрыта защитным металлом. марлю, чтобы не допустить утечки микроволн.

Микроволновая печь очень похожа на электромагнитные волны, которые пронизывают воздух от Теле- и радиопередатчики. Это невидимый восходящий и нисходящий паттерн электричества. и магнетизм, несущийся в воздухе со скоростью света (300 000 км или 186000 миль в секунду). Хотя радиоволны действительно могут быть очень длинными (некоторые измеряют десятки километров или миль между одним гребнем волны и другим), они также могут быть крошечными: микроволны, по сути, являются самыми короткими радиоволнами, а микроволны, которые готовят пищу в вашей духовке, имеют длину всего 12 см (примерно 5 дюймов).(Подробнее об электромагнитных волнах читайте в нашей статье. по электромагнитному спектру.)

Несмотря на свой небольшой размер, микроволновые печи переносят огромное количество энергия. Одним из недостатков микроволн является то, что они могут повредить живые клетки и ткань. Вот почему микроволновые печи могут быть вредными для людей — и почему микроволновые печи окружены прочными металлическими ящиками, не дающими волнам уйти. В нормальном режиме работы микроволновые печи совершенно безопасны. Несмотря на это, микроволновые печи могут быть очень опасными, так что никогда не обманывайте вокруг с микроволновой печью.Микроволны также используются в мобильных телефонах (мобильных телефонах), где они передают ваш голос взад и вперед по воздуху, а также в радарах.

Как микроволновая печь готовит пищу?

Как микроволновая печь превращает электричество в тепло? Как это!

1. Внутри прочного металлического ящика находится микроволновый генератор, называемый магнетроном. Когда ты начинаешь во время приготовления пищи магнетрон забирает электричество из розетки и преобразует его в мощные радиоволны диаметром 12 см (4,7 дюйма).
2. Магнетрон направляет эти волны в отделение для пищевых продуктов через канал, называемый волной. гид.
3. Еда стоит на вращающемся подносе и медленно вращается, поэтому микроволны готовят ее равномерно.
4. Микроволны отражаются от отражающих металлических стенок отделения для пищевых продуктов, точно так же, как свет отражается от зеркала. Когда микроволны достигают самой пищи, они не просто отскакивают. Только как радиоволны могут проходить сквозь стены вашего дома, так микроволны проникают внутрь пищи.Путешествуя по нему, они заставить молекулы внутри него вибрировать быстрее.
5. Вибрирующие молекулы обладают теплом, поэтому чем быстрее молекулы вибрируют, тем горячее. еда становится. Таким образом микроволны передают свою энергию молекулы в пище, быстро нагревая ее.

Готовят ли микроволны изнутри?

В обычной духовке тепло должно исходить от электрических нагревательных элементов. (или газовые горелки), расположенные снизу и по бокам плиты, в еду, которая готовится в основном проводимость снаружи внутрь — от внешних слоев к внутренним.Вот почему пирог, приготовленный в обычной духовке, можно обжечь по краям и вовсе не приготовить в середине. Иногда говорят, что микроволновые печи готовят еду «изнутри», что немного похоже на блеск. и не совсем правильно. Когда люди говорят это, на самом деле они имеют в виду, что микроволны одновременно возбуждают молекулы прямо через пищу, поэтому обычно готовить быстрее и равномернее, чем в противном случае.

Изображение: Микроволны (оранжевые) готовят пищу в основном за счет «вибрации» молекул воды (красных и синих). внутри него.

То, как пища готовится в микроволновой печи, во многом зависит от того, из чего она сделана. Микроволны сильнее возбуждают жидкости в пище, поэтому что-то вроде фруктового пирога (с более высоким содержанием жидкости в центре) действительно будет готовиться изнутри наружу, потому что внутри больше всего воды. С яблоком, приготовленным в микроволновке, нужно быть очень осторожным. пирог, потому что внутренняя часть может быть горячей, а внешняя корочка едва даже теплая. Что касается других продуктов, в которых содержание воды распределено более равномерно, вы, вероятно, обнаружите, что они готовятся снаружи, как в обычной духовке.Поскольку микроволны работают за счет подпитки молекул воды, они также сушат пищу в большей степени, чем обычные печи.

Другой важный фактор — это размер и форма того, что вы готовите. Микроволны не проникают больше, чем на сантиметр или два (возможно, на дюйм или около того) в еду. Подобно пловцам, ныряющим в воду, они теряют энергию с того момента, как входят в еду, и после этого первого сантиметра или около того у них не остается достаточно энергии, чтобы проникнуть еще глубже. Если вы готовите что-нибудь большое (например, кусок мяса в большой микроволновой печи), только внешний слой «кожицы» будет приготовлен самими волнами; интерьер будет готовиться снаружи внутри кондуктом.К счастью, большинство вещей, которые люди готовят в небольших микроволновых печах, не намного больше пары сантиметров в диаметре (подумайте о мясном или фруктовом пироге, которые можно использовать в микроволновой печи). К сожалению, поскольку еда внутри и снаружи готовится по-разному и с разной скоростью, легко получить что-то приготовленное снаружи и сырое посередине. или пережаренный снаружи и приготовленный прямо в середине. Как и любой другой метод приготовления, микроволновая печь имеет свои недостатки и требует некоторого привыкания.

Вы заметите, что для ужинов, пригодных для использования в микроволновой печи, указано «время приготовления», равное такому количеству минут, за которым следует «время выдержки». часто это так же долго (когда вы оставляете приготовленную пищу в покое перед тем, как ее съесть). В этот период еда эффективно продолжает готовку: более горячие части блюда передают тепло путем теплопроводности более холодным частям, мы надеемся обеспечить единообразное приготовление пищи.

То, как микроволновые печи распределяют свои микроволновые печи, также позволяет готовить блюда необычным образом, например Зло Безумный Ученые лаборатории выяснили это, когда попытались приготовить индийские закуски в различных микроволновых печах.

Рекламные ссылки

Кто изобрел микроволновую печь?

Как и многие великие изобретения, микроволновые печи появились случайно. открытие. Еще в 1950-х годах американский инженер-электрик Перси Спенсер (1894–1970) проводил эксперименты с магнетроном в производственной компании Raytheon, где он работал. В то время Основное применение магнетронов было в радарах: способ использования радиоволн для помощи самолеты и корабли ориентируются в плохую погоду или темноту.

Artwork: Один из оригинальных патентных чертежей Перси Спенсера для микроволновой печи. печь. Я закрасил его здесь, чтобы вы могли видеть его более четко и понять, насколько он похож на микроволновую печь, которую я описано выше. Слева (красный) у нас есть входящая электрическая мощность. Это заставляет пару магнетронов (синий) генерировать микроволны, которые направляются по линиям передачи (желтый) и волновод (оранжевый) к кулинарии. отсек (зеленый). Изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Однажды у Перси Спенсера была плитка шоколада. карман при включении магнетрона. К его удивлению, в баре быстро плавится из-за тепла, выделяемого магнетроном. Это дало ему пришла в голову идея, что магнетрон можно использовать для приготовления пищи. После успешно приготовив попкорн, он понял, что может развить микроволновая печь для приготовления любых блюд. Он получил ряд патентов на эта идея в начале 1950-х годов, в том числе идея для приготовления кофе в микроволновой печи пивовар (патент США 2,601,067, выдан 17 июня 1952 г.) и тот, который я проиллюстрировал здесь (патент США 2,495,429 «Метод обработки пищевых продуктов» 24 января 1950 г.), где показаны основные принципы работы микроволновой печи.В этом патенте вы можете найти собственное лаконичное резюме Спенсера о том, как работает его изобретение:

«… используя длины волн, попадающие в микроволновую область электромагнитного спектра … Таким образом, длина волны энергии становится сопоставимой со средним размером готового продукта, и в результате тепло, выделяемое в продуктах питания, становится интенсивным, а расходуемая энергия становится равной. минимум, и весь процесс станет эффективным и коммерчески осуществимым ».

Раннее оборудование Спенсера было относительно примитивным по сравнению с современными чистыми микроволнами — его первая духовка была примерно 1.5 метров в высоту! С тех пор микроволновые печи стали намного компактнее, и миллионы их были проданы по всему миру.

Легко назвать изобретение Спенсера «простой» счастливой случайностью, но это было еще не все: для этого нужно правильный вид изобретательного ума, чтобы ухватиться за открытие и сделать из него что-нибудь. Как читательский Журнал дайджест позже Сообщается, что Спенсер «продемонстрировал, что ничто не выходит за пределы досягаемости человека, который хочет знать, что происходит, и который чувствует ответственность за то, что что-то с этим делает.»130 патентов, выданных ему при жизни, свидетельствуют об этом, и его изобретательским способностям претворять научные идеи в жизнь.

Насколько эффективны микроволновые печи?

Вы можете ожидать, что микроволновая печь будет намного более эффективной, чем другие способы приготовления пищи: другими словами, вы ожидаете, что больше энергии, поступающей от кабеля питания, будет преобразовано в тепло в вашей пище и меньше будет потрачено впустую другими способами. Вообще говоря, это правильно: готовить в микроволновой печи дешевле и быстрее, чем готовить в обычной печи. духовку, потому что вам не нужно нагревать саму духовку, прежде чем вы сможете готовить.

?

Но это еще не все. Если вы хотите разогреть только небольшое количество еды (или чашку горячей воды), используйте микроволновую печь. духовка — не лучший вариант использования. Когда вы что-то готовите в микроволновой печи, вы не только вкладываете энергию в пищу, но и заряжаете электродвигатель, который вращает относительно тяжелый стеклянный поворотный стол. Хотя вам не нужно нагревать отделение для продуктов, чтобы духовка готовила, микроволновая печь, на самом деле, достаточно хорошо нагревается. теплый после того, как он был включен некоторое время, поэтому есть некоторые тепловые потери.Магнетрон не очень эффективен при преобразовании электричество в микроволновые печи: станет горячим. И вам также нужно запитать электронную схему, дисплей таймера и, возможно, охлаждающий вентилятор. В совокупности все это делает микроволновую печь менее эффективной, чем она могла бы быть.

Насколько менее эффективен? Физик Том Мерфи недавно сравнил энергоэффективность различных методов кипячения воды и обнаружил (что, возможно, удивительно), что они были эффективны всего около 40 процентов, что примерно вдвое меньше. как с электрическим чайником.

Безопасны ли микроволновые печи?

Вы беспокоитесь о том, что стоите слишком близко к микроволновой печи, когда она гудит, жужжит и издает замороженный блок в дымящийся вкусный обед? Не надо! Полости для приготовления пищи в микроволновых печах представляют собой герметичные металлические контейнеры: обычно используйте микроволновую печь, и волны не могут просочиться наружу. Если вы внимательно посмотрите на внутреннюю часть стеклянной двери, вы обнаружите, что к ее задней части приклеена металлическая сетка; те отверстия, которые вы видите в нем, слишком малы, чтобы пропускать через них микроволны.Еще одна функция безопасности (называемая блокировкой) сохраняет вас в целости и сохранности: если вы попытаетесь открыть дверь, магнетрон немедленно перестанет гудеть; большинство микроволн фактически имеют две независимые блокировки на случай отказа одной из них. Конечно, все же стоит принимать меры предосторожности. Вы не хотите, чтобы микроволны выходили из вашей духовки, поэтому, если дверца не закрывается должным образом (возможно, потому, что она забита пролитой пищей), если сетка на задней стороне стекла начала ржаветь и отслаиваться, если блокировки не работают, или машина дает вам повод думать, что она протекает, немедленно отремонтируйте или замените ее.

Фото: микроволновая печь имеет на внутренней стороне дверцы защитную металлическую решетку. Вы можете заглянуть в духовку, когда дверь закрыта, потому что свет может проникать через отверстия в марле. Однако микроволны намного больше, чем световые волны, поэтому они слишком велики, чтобы пройти через отверстия и оставаться надежно «запертыми» внутри.

Даже если ваша микроволновая печь «протекает», это вряд ли причинит вам вред. Хотя микроволновые печи могут производить внутри очень большую мощность (до 1000 Вт в типичной большой духовке), по мере удаления от них мощность падает очень быстро.Вне кухонной камеры и на некотором расстоянии даже излучающая микроволновая печь будет производить лишь крошечное количество электромагнитного излучения — меньше, чем вы бы получили от мобильного телефона. По данным Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, на расстоянии около 5 см (2 дюйма) мощность утечки микроволновой печи составляет около 5 милливатт на квадратный сантиметр, что «намного ниже уровня, который, как известно, наносит вред людям», в то время как на расстоянии около 50 см (20 дюймов) это снова примерно на 1 процент больше. Даже стоя в непосредственной близости от протекающей микроволновки, вам придется подвергаться гораздо более высокому уровню радиации гораздо дольше, чтобы возник реальный риск для вашего здоровья.Всемирная организация здравоохранения обнадеживает по этому поводу: «тепловое повреждение может возникнуть только при длительном воздействии на очень высокие уровни мощности, намного превышающие те, которые измеряются вокруг микроволновых печей». Другими словами, просто слишком мало энергии, чтобы нагреть ткани вашего тела настолько, чтобы нанести ущерб.

И если вы когда-нибудь задумывались, почему вы не можете приготовить обед с помощью мобильного телефона (который, как вы помните, использует волны аналогичного размера), объяснение точно такое же: недостаточно энергии. Даже если вы поставите свой мобильный телефон прямо на замороженный обед, он не будет выделять достаточно энергии для выработки тепла, необходимого для приготовления пищи, независимо от того, как долго вы его там оставляете.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Книги

• Что Эйнштейн сказал своему повару Роберт Вулке, Нортон, 2002. Это остроумное и очень удобочитаемое введение в кухню (в основном химию) включает длинный раздел о различных аспектах приготовления в микроволновой печи («Глава 8: Эти загадочные микроволновые печи»). Он также охватывает науку, лежащую в основе многих других тем, связанных с едой.

Статьи

• Факты о микроволновых печах Джона Р.Free, Popular Science, февраль 1973 г. Это может быть старая статья, но это отличное введение в микроволновые печи — и насколько революционными они были, когда впервые появились.

Здоровье и безопасность

Эти официальные источники должны убедить вас, что микроволновые печи действительно безопасны:

Патенты

Если вы более технически подкованы, возможно, вам стоит прочитать патенты Перси Спенсера. Их довольно много — и вот трое, чтобы начать вас:

• Патент США 2 495 429: Способ обработки пищевых продуктов Перси Спенсера, выданный 24 января 1950 г.Оригинальный патент Спенсера на микроволновую печь, показанный выше.
• Патент США 2 601 067: Варка кофе Перси Спенсером, выданный 17 июня 1952 года. Микроволновая печь, которая может варить кофе!
• Патент США 2408 235: Высокоэффективный магнетрон Перси Спенсера, 24 сентября 1946 г. Типичный резонаторный магнетрон военного времени.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2006, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2006/2020) Микроволновые печи. Получено с https://www.explainthatstuff.com/microwaveovens.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте…

Извини, Келлианн Конвей. Микроволны не могут шпионить за вами

Если вы в последнее время чувствуете себя немного параноиком — как будто даже ваш стоячий миксер может шпионить за вами — будьте уверены, старший советник Трампа Келлианн Конвей разделяет вашу борьбу. В воскресенье, очевидно, реагируя на свалку данных ЦРУ WikiLeaks на прошлой неделе, Конвей сказал Bergen Record , что на данном этапе граждане США должны считать все устройства скомпрометированными. Даже их микроволновки.

«На этой неделе была статья, в которой говорилось о том, как можно наблюдать за кем-то через их телефоны, через их — конечно через их телевизоры, любым количеством различных способов», — сказал Конвей.«И микроволновые печи, которые превращаются в камеры, и так далее. Итак, мы знаем, что это просто факт современной жизни».

Правда?

Это правда, что многие вещи можно превратить в устройства для прослушивания. Верно и то, что злоумышленники могут взломать гаджеты, подключенные к Интернету. И да, данные WikiLeaks описывают различные (предполагаемые) методы ЦРУ взлома мобильных телефонов и телевизоров Samsung для наблюдения за целями. Конвей даже не единственный, кто связывает микроволновые печи с государственным шпионажем.«Слушает ли ЦРУ меня через мою микроволновую печь, через телевизор и через мобильный телефон?» — спросил на прошлой неделе ведущий ночной передачи Стивен Колбер из бывшего главы ЦРУ и АНБ Майкла Хайдена. (Ответ был «нет», по крайней мере, если вы являетесь гражданином Америки.)

Тем не менее, следует сказать: микроволновые печи не являются эффективным инструментом шпионажа.

Во-первых, давайте воспринимаем утверждение Конвея буквально. Микроволны (волны) могут использоваться для определенных типов изображений, например, в радаре, но микроволновая печь не может использоваться в качестве камеры, если у нее буквально нет встроенной веб-камеры, обращенной наружу.Похоже, такой микроволновки не существует. Это в отличие от шпионских телевизоров Samsung, на которые ссылается Конвей, каждый из которых оснащен встроенным микрофоном, подключенным к Интернету.

Но что, если мы воспринимаем Конвея не буквально, а серьезно? На вопрос, можно ли превратить микроволновую печь не в камеру, а в устройство для прослушивания, Стивен Фрейзер, исследователь микроволнового изображения и радиолокации из Массачусетского университета в Амхерсте, в течение нескольких секунд продолжал смеяться.

«Если это не микроволновая печь с голосовым управлением, подключенная к Интернету, я не могу придумать, как это сделать», — говорит Фрейзер. Помимо вышедшей из строя интеллектуальной микроволновой печи Kickstarter, похоже, не существует никаких микроволн с микрофоном. Фактически, быстрая проверка основных производителей бытовой техники, включая GE, LG и Samsung, показывает, что микроволновые печи с подключением к Интернету — большая редкость. Даже те, которые могут существовать на ранних этапах внедрения кухонь, с гораздо большей вероятностью будут задействованы в бот-сети, чем использоваться в качестве подслушивающего устройства.

Давайте воспользуемся полным преимуществом сомнения и предположим, что Конвей имел в виду микроволны как в буквальном смысле слова радиоволны. Фактически, их можно использовать для визуализации и общения. В бытовых микроволновых печах эти же волны используются для нагрева пищи. Значит ли это, что мы что-то поняли?

Не совсем так. Вся цель этих устройств для приготовления пищи — удерживать волны, а не выпускать их наружу. «Настоящая печь, в которую вы кладете пищу, — это то, что мы называем полостью. По сути, это закрытый ящик.Даже если вы можете видеть через входную дверь, микроволны не могут проникнуть через нее, — говорит Фрейзер. — Может быть, если вы облизываете дверь, вы можете получить небольшой огонек, но они там, чтобы готовить вашу еду. «

За пределами кухонного прибора микроволновые печи можно использовать для наблюдения в определенном смысле; они полезны для систем мониторинга, таких как управление воздушным движением, метеорологический радар и спутниковое наблюдение Земли. Шпионы даже использовали их для создавать микрофоны.Но это специально созданные ошибки, как и любое другое тайное прослушивающее устройство.

«Я не могу представить себе эффективного способа сделать что-либо из вашей микроволновой печи», — говорит Фрейзер.

Конвей тоже может быть не так обеспокоена, как ей казалось вначале. «Я не инспектор Гаджет. Я не верю, что люди используют микроволновую печь, чтобы шпионить за кампанией Трампа», — сказала она CNN в понедельник. «Однако я не занимаюсь сбором доказательств, это то, для чего нужны расследования».

Как и в большинстве расследований, вероятно, лучше начать с обычных подозреваемых.

7. (а) Принципиальная схема одномодового СВЧ-устройства. (b) …

Контекст 1

… бытовая микроволновая печь представляет собой самый простой и наименее дорогой тип многомодового устройства управления включением / выключением. Домашние микроволновые печи можно модифицировать, просверлив отверстия в соответствующих местах, и можно проводить простые эксперименты [36,43]. На рис. 5.6 показана схема коммерческой микроволновой печи, адаптированной для изменения химического состава поверхности активных углей [47].Микроволновые устройства должны быть специально спроектированы для большинства применений, потому что необходимо принимать надлежащие меры безопасности, чтобы избежать утечки излучения. Эти модифицированные печи нельзя использовать во взрывоопасных условиях или агрессивных средах. Микроволновые печи Unimode использовались для лабораторных исследований различных реакций газ-твердое тело [14,19,20,34,48-50]. На рисунке 5.7 показана схема возможной установки унимодового микроволнового устройства для проведения экспериментов по разложению и риформингу метана с использованием CO 2 на углеродных катализаторах [14,19,20].В этом случае микроволновая печь может работать при переменной мощности от 0 до 1860 Вт и на фиксированной частоте 2,45 ГГц. Образец катализатора помещается в кварцевый реактор, который расположен в центре прямоугольного микроволнового волновода, который направляет микроволны из магнетрона в образец. Непоглощенное излучение отводится водяной раковиной. Мощность, отраженная обратно к магнетрону, сводится к минимуму путем регулировки ручного модуля с двумя шлейфами в волноводе. Температура катализатора измеряется ИК-пирометром.Другие одномодовые микроволновые печи с регулируемой выходной мощностью описаны в [46,48-50]. Их можно проиллюстрировать с помощью схематической диаграммы, аналогичной показанной на рисунке 5.7, хотя были отмечены некоторые различия в настройках. Примеры таких различий включают различную максимальную рабочую мощность, использование коаксиального кабеля вместо прямоугольного микроволнового волновода, измерение температуры с помощью оптического волокна и использование подвижного поршня, коротких замыканий, отверстий, диафрагм или стоек вместо шлейфа. единицы измерения.Хотя многомодовые микроволновые печи широко используются в промышленных приложениях, существует несколько примеров использования многомодовых микроволновых печей лабораторного уровня в реакциях газ-твердое тело [41,51]. На рис. 5.8 показана экспериментальная установка, использованная для исследования реформинга CH при помощи микроволнового излучения CO 2 над катализаторами на основе углерода. Эта экспериментальная лабораторная установка представляет собой …

Контекст 2

… бытовая микроволновая печь представляет собой самый простой и наименее дорогой тип многомодового устройства управления включением / выключением.Домашние микроволновые печи можно модифицировать, просверлив отверстия в соответствующих местах, и можно проводить простые эксперименты [36,43]. На рис. 5.6 показана схема коммерческой микроволновой печи, адаптированной для изменения химического состава поверхности активных углей [47]. Микроволновые устройства должны быть специально спроектированы для большинства применений, потому что необходимо принимать надлежащие меры безопасности, чтобы избежать утечки излучения. Эти модифицированные печи нельзя использовать во взрывоопасных условиях или агрессивных средах. Микроволновые печи Unimode использовались для лабораторных исследований различных реакций газ-твердое тело [14,19,20,34,48-50].На рисунке 5.7 показана схема возможной установки унимодового микроволнового устройства для проведения экспериментов по разложению и риформингу метана с использованием CO 2 на углеродных катализаторах [14,19,20]. В этом случае микроволновая печь может работать при переменной мощности от 0 до 1860 Вт и на фиксированной частоте 2,45 ГГц. Образец катализатора помещается в кварцевый реактор, который расположен в центре прямоугольного микроволнового волновода, который направляет микроволны из магнетрона в образец. Непоглощенное излучение отводится водяной раковиной.Мощность, отраженная обратно к магнетрону, сводится к минимуму путем регулировки ручного модуля с двумя шлейфами в волноводе. Температура катализатора измеряется ИК-пирометром. Другие одномодовые микроволновые печи с регулируемой выходной мощностью описаны в [46,48-50]. Их можно проиллюстрировать с помощью схематической диаграммы, аналогичной показанной на рисунке 5.7, хотя были отмечены некоторые различия в настройках. Примеры таких различий включают различную максимальную рабочую мощность, использование коаксиального кабеля вместо прямоугольного микроволнового волновода, измерение температуры с помощью оптического волокна и использование подвижного поршня, коротких замыканий, отверстий, диафрагм или стоек вместо шлейфа. единицы измерения.Хотя многомодовые микроволновые печи широко используются в промышленных приложениях, существует несколько примеров использования многомодовых микроволновых печей лабораторного уровня в реакциях газ-твердое тело [41,51]. На рис. 5.8 показана экспериментальная установка, использованная для исследования реформинга CH при помощи микроволнового излучения CO 2 над катализаторами на основе углерода. Эта экспериментальная установка лабораторного масштаба представляет собой …

Микроволновая камера Time of Flight: вид сквозь стены и запись микроволн в полете

См. Публикацию в Nature Scientific Reports (2015) (здесь можно скачать PDF-файл)

Современные камеры не могут видеть сквозь туман, в темноте или сквозь стены, что затрудняет выполнение таких задач, как беспилотные автомобили и поисково-спасательные работы.Там, где видимый свет не работает, радиоволны могут легко проникнуть через эти препятствия, однако устройства радиолокационного изображения сложны, имеют низкое разрешение и не могут отображать определенные геометрические формы и наклонные поверхности. В этой статье используется подход к микроволновому изображению, похожий на камеру, что приводит к более простой архитектуре камеры, которая может захватывать более полные трехмерные изображения сквозь стены.

Видимый свет имеет длину волны от 390 до 700 нм, а наша камера видит от 2,5 до 4 см (намного больше).Хотя классические устройства формирования радиолокационных изображений могут выполнять эти задачи, они делают это с очень сложными системами, недоступными для потребителя. Мы представляем архитектуру радиолокационной визуализации, которая делает визуализацию на этих длинных волнах более доступной, обеспечивая при этом все следующие возможности:

• изображение с более высоким разрешением
• вся электроника ограничена небольшим пространством 10 x 10 дюймов
• Требуется меньше детекторов
• Лучшее обнаружение зеркальных (зеркальных) поверхностей
• Мультиспектральная визуализация
• Визуализация с временным разрешением (захват микроволн в полете)

Целью нашей работы является не только обнаружение объектов, но и формирование изображений в 3D.Есть много преимуществ в том, чтобы видеть, сколько конечностей у человека и какого они роста; не только в том, в каком районе они расположены. Чтобы получать изображения на таких больших длинах волн, датчики должны закрывать очень большую апертуру с достаточно высокой плотностью, чтобы в достаточной степени регистрировать отраженные волны (и предотвращать наложение спектров). В классических радиолокационных установках используются сотни тысяч датчиков для покрытия большой апертуры при соответствующей плотности.

Будущее коммерческих систем не может полагаться на такие большие установки, потому что их сложно производить и обрабатывать.Вместо того, чтобы распределять нашу электронику по всей диафрагме, мы фокусируем всю нашу электронику в пространстве 10 x 10 дюймов и используем большой пассивный отражатель для фокусировки отраженной энергии в этой небольшой области. Наша установка позволяет получать радиолокационные изображения с более высоким разрешением, закрывая большую апертуру пассивным элементом и ограничивая всю электронику небольшой фокальной плоскостью. Эта архитектура полезна в ситуациях, когда большая часть электроники ориентирована на небольшую область (например, микросхему), поскольку все, что необходимо для увеличения разрешения устройства, — это использовать пассивную линзу.

Помимо преимущества нашей архитектуры в разрешении, в нашей статье исследуются и другие проблемы, связанные с получением изображений в микроволновом диапазоне. Длина волны света, который мы визуализируем, имеет тот же порядок размеров, что и объекты и особенности, которые мы пытаемся отобразить. На этих больших длинах волн поверхности, которые обычно кажутся рассеянными, кажутся зеркальными при просмотре в микроволнах. Это заставляет обычные объекты отражать свет таким образом, чтобы не возвращаться в камеру. Чтобы преодолеть это, наша камера использует несколько вспышек для захвата поверхностей, которые обычно выглядят незаметными.

Наша камера имеет временное разрешение 200ps (время, необходимое микроволнам, чтобы пройти 6 см). Это позволяет камере фиксировать трехмерное местоположение объектов, а также наблюдать физические явления, такие как бегущие волны, которые можно использовать для определения того, состоит ли объект из металла или нет.

Микроволновая камера может снимать на длинах волн, которые легко проникают через гипсокартон и фанеру. На (A), (B) и (C) сделан снимок манекена, завернутого в алюминиевую фольгу в свободном пространстве, помещенного позади 12.Гипс толщиной 7 мм, за фанерой толщиной 11,9 мм. Манекен обернут фольгой, чтобы примерно соответствовать высокой отражательной способности человеческого тела23. Восстановленные микроволновые фотографии размером 41 на 41 пиксель показаны под каждым изображением в видимом свете (D-F).

Можем ли мы восстановить диффузные изображения на микроволновых длинах волн? Комбинирование изображений от нескольких источников освещения создает микроволновые изображения с меньшим количеством скрытых областей. На (A) мы видим изображение в видимом свете (A1) и микроволновое изображение незатененного манекена (A2, A3), созданное проективной рекомбинацией изображений освещения (B1-4).В (C) передатчики находятся слева и справа от параболического отражателя. Падающие лучи от TX4 отражаются от P1 и P3 и никогда не возвращаются в камеру; однако отражение от P2 возвращается и становится видимым для камеры. Введение других точек освещения позволяет камере видеть точки P1 и P3. В (D) лепестки отражательной способности для коротких волн шире, чем лепестки отражения на длинных волнах31, таким образом, многоспектральные изображения сцены предоставляют дополнительную информацию в зависимости от размера деталей в сцене.В (E) каждое изображение разбито на энергию, полученную из трех спектральных диапазонов, что приводит к разнообразию свойств отражения.

Демонстрируются два практических применения времяпролетной микроволновой камеры. В (A) мы визуализируем распространение микроволн по металлическому орнаменту в виде павлина в виде временной последовательности с цветовой кодировкой, похожей на фильм «свет в полете» 18,22. Здесь на изображение в оттенках серого в видимом свете накладываются данные с цветовой кодировкой с микроволновой камеры.Красный канал — это отклик в более раннее опорное время, зеленый канал — это отклик при дополнительных 588,2 пс, а синий канал — это отклик на 1078,4 пс после опорного времени. Можно увидеть кривую микроволнового излучения, когда оно пересекает сцену и отражается от деталей. В (B) микроволновая камера используется для проверки содержимого коробки на предмет надлежащей упаковки. На три куска пенополистирола внутри транспортной коробки помещается набор нажимных штифтов в форме букв «M», «I» и «T».Разделив изображения по времени, можно увидеть три разных слоя. На (C) показана средняя интенсивность при 700 пс вокруг каждой центральной точки.

Ширина полосы освещения может быть использована для создания многоспектральных микроволновых изображений. Показаны свойства отражения пяти субволновых проволочных резонаторов уменьшающейся длины. В (A) есть пять проводов уменьшающейся длины (от L до R: 17,5 мм, 15 мм, 12,5 мм, 10 мм и 7,5 мм), помещенных вертикально в пенополистирол (который прозрачен в X-диапазоне).На (B) показано изображение линейной интенсивности в градациях серого (полная полоса 5 ГГц). На (C) показано многоспектральное изображение, где основные цвета — красный, зеленый и синий — представляют нижнюю, среднюю и верхнюю полосы частот освещения соответственно. Провода меньшего размера не так отражают более длинные волны, из-за чего они кажутся более синими. Изображения отдельных частотных диапазонов показаны в (D — F).

Часто задаваемые вопросы:

Часто задаваемые вопросы:

Чем это отличается от отслеживания на основе Wi-Fi?
Уже ведется большая работа по созданию изображений в РФ.Пока другие отслеживают положение точки, капли или распознают жесты курса, мы создаем полные трехмерные формы.
Наша работа производит изображения с более высоким разрешением, чем другие, из системы, которая не окружает сцену. На наших изображениях видны голова, туловище и руки манекена. Кроме того, наши системы используют более широкую полосу пропускания, что обеспечивает лучшее временное разрешение (200 пикосекунд).

Как вы можете это сделать и почему другие этого не сделали?
Наша архитектура использует гибридный подход к микроволнам и рассматривает их как волны света.Большинство других рабочих мест размещают антенны в двухмерной схеме, чтобы непосредственно измерять отражения РЧ, которые возвращаются. Из-за ограничений сложности системы наличие большого количества антенн может быть очень дорогостоящим. К сожалению, для формирования изображений с высоким разрешением на длинных волнах (сигнал RF <24 ГГц) необходимо большое количество антенн с широкой апертурой.
В нашей работе микроволны рассматриваются как световые. Вместо того, чтобы размещать антенны в двухмерной схеме, мы используем одиночный пассивный параболический рефлектор (тарелку) в качестве линзы.Вы можете думать о каждой точке на этой тарелке как об антенне с фиксированным фазовым сдвигом. Это означает, что линза действует как фиксированный набор 2D-антенн, которые очень плотны и разнесены по большой апертуре. Затем мы делаем выборку из фокальной плоскости этого объектива. Эта архитектура позволяет нам получать изображения с более высоким разрешением по более низкой цене.

Значит, ваша камера — это просто объектив?
Краткий ответ, нет. Хотя объектив позволяет делать РЧ-изображения с более высоким разрешением, мы столкнулись со многими физическими проблемами, которые мы смогли решить с помощью методов компьютерной визуализации.Одна проблема, которую мы сразу же заметили при съемке изображений, заключалась в том, что в мире RF большинство вещей имеют зеркальный вид из-за длинноволнового освещения. Эти зеркальные объекты означали, что если бы мы использовали только одну точку освещения, на изображении не хватало бы многих поверхностей. Вдохновленные фотометрической стереосистемой, мы использовали несколько точек освещения для получения более полных изображений. Это также привело к получению информации, которая позволила нам определить ориентацию поверхностей на снимаемых нами изображениях.

Что еще умеет камера?

• Поскольку мы используем активное освещение с временным разрешением 200 пикосекунд, мы можем снимать изображения в 3D. Это означает, что мы можем ограничивать время откликами, которые находятся слишком близко или слишком далеко от интересующей нас области.
• У нашей камеры есть глубина резкости! Это означает, что, изменяя расстояние между датчиком и объективом, мы можем контролировать, какие расстояния находятся в фокусе, а какие — вне фокуса.
• Наша камера может видеть цвет в РФ.Камера имеет мультиспектральный отклик, что означает, что мы можем видеть дифференциальный отклик материалов на более низких и более высоких частотах. Это можно использовать для идентификации материала, так же как цвет используется в обычном изображении.
• Наша камера видит бегущие волны. Это явление вызвано радиоволнами, распространяющимися по поверхности и резонирующими. Поскольку наша камера имеет временное разрешение, мы можем видеть эти резонансы во времени. Это может быть использовано в будущем, чтобы различать металлические и неметаллические предметы

Что случилось с парнем из металла?
Мы провели все наши тесты на объектах и ​​манекенах.Пластиковые манекены диэлектриков и более или менее прозрачны в РФ. Однако люди состоят из воды и очень хорошо отражают радиочастоты. Мы покрыли манекены алюминиевой фольгой, чтобы лучше понять реакцию людей.

Почему установка такая большая?
Установка большая, потому что у нас большая длина волны (~ 3 см). Сейчас доступны радиочастотные трансиверы, которые могут передавать на частоте 60 ГГц (длина волны 5 мм), и их стоимость снижается. Это уменьшило бы размер нашей камеры до 10 ″ x 10 ″.

Где можно использовать эту камеру?
Мы представляем себе камеру, используемую для поиска и спасения, позволяющую видеть людей сквозь завалы, а пожарным — определять, есть ли люди в зданиях. Мы также видим, что использование нескольких вспышек помогает улучшить навигацию для беспилотных автомобилей, у которых проблемы с туманом. Кроме того, эту работу можно использовать для неразрушающей оценки, а также для взаимодействия с пользователем в автоматизированном доме.

Могу ли я играть с данными?

Да! См. Следующую ссылку.Кроме того, не стесняйтесь обращаться к нам с вопросами, комментариями и идеями.

Вот что вам нужно знать о безопасности использования микроволновых печей

Фото Дэвида Френча / flickr / Microwave UX Design

Почти на каждой современной кухне есть микроволновая печь. С тех пор, как в 1967 году была представлена ​​первая отечественная микроволновая печь Radar Range, люди во всем мире подогревали остатки еды, лопали попкорн и готовили овощи на пару с помощью этого прибора. По словам Тимоти Йоргенсена, доцента радиационной медицины Джорджтаунского университета, хотя она стала обычным товаром и предметом домашнего обихода, она остается загадочной технологией.

«Это как бы вводит в заблуждение людей, понимаете?» — сказал Йоргенсен в недавнем интервью Science Friday. «Я думаю, это во многом потому, что вы этого не видите. Вы не чувствуете этого запаха. Вы знаете, что это есть. Вы видите перед своими глазами, что он делает с едой ».

[Майкл Поллан говорит, что вы то, что вы готовите.]

И, конечно же, есть давние опасения, что скромная микроволновая печь подвергает нашу пищу воздействию радиации.

Но насколько опасна ваша микроволновка на самом деле?

Йоргенсен и Джон Дренгенберг, директор по безопасности потребителей в Underwrites Laboratories (UL), опровергают заблуждения, указывают на наиболее распространенные опасности и делятся советами о том, как избежать опасных неполадок с микроволновыми печами.

Микроволновые печи используют излучение, но не ядерное излучение.

Один из самых распространенных опасений, связанных с микроволновыми печами, — это радиофобия или боязнь радиации. Йоргенсен говорит, что это может быть частично связано с тем, что печь производит искусственное излучение, сказал Йоргенсен.

«Людей больше беспокоят виды антропогенного излучения, чем космическое излучение из космоса или радон из почвы», — сказал Йоргенсен. Однако «микроволны не обладают достаточной энергией, чтобы причинить биологический ущерб, как мы думаем, рентгеновские лучи».”

Мир излучения, пояснил Йоргенсен, можно разделить на две категории: неионизирующие и ионизирующие.

[ Существует ли такое понятие, как «мирный ядерный взрыв»? Так думали ученые . ]

В электромагнитном спектре ионизирующее излучение имеет короткие длины волн. Чем короче длина волны, тем выше энергия. Рентгеновские лучи, например, могут иметь длину волны, составляющую одну сотую ширины человеческого волоса.При определенных дозах и уровнях воздействия ионизирующее излучение может разрушать молекулы в нашем теле, например ДНК.

Рентгеновские лучи и гамма-лучи «имеют такие короткие длины волн, что они могут фактически оторвать электроны от атомов и нанести ущерб, и это те вещи, о которых мы беспокоимся», — сказал Йоргенсен.

Однако микроволны попадают под действие неионизирующего излучения, которое имеет гораздо большую длину волны. Эти типы излучения имеют настолько низкую энергию, что не могут разорвать химические связи.

Микроволны не лишат вашу пищу питательных веществ.

«Единственное, что может нарушить питание пищи, — это если она станет слишком горячей», — сказал Йоргенсен.

Если вы оставите пищу в микроволновой печи слишком долго, или ее содержимое высыхает или выкипает, пищевая ценность может снизиться. Однако, как отметил Йоргенсен, вы также можете сделать пищу слишком горячей в духовке или на гриле. Сами по себе волны не влияют на питание продуктов.

Не все контейнеры одинаковы.

Поскольку микроволны нагревают предметы, встряхивая молекулы воды, лучшие контейнеры для еды сделаны из материалов, в которых нет воды.Например, керамика, бумажные тарелки и миски легко пропускают волны и не имеют влаги, — сказал Йоргенсен.

[Слишком жарко на кухне? Попробуйте приготовление без нагрева.]

С другой стороны, металл блокирует микроволны. Кроме того, металлические ручки на картонных коробках, завязки и алюминиевая фольга также могут создавать искры, если они задевают стенки полости. «Мы провели некоторые исследования в UL и можем сказать, что почти любой тип алюминиевой фольги может вызвать проблемы внутри микроволновой печи», — сказал Дренгенберг.

Иногда металлы можно скрыть от глаз, поэтому Дренгенберг предостерегает от использования некоторых, казалось бы, безобидных предметов. Дренгенберг объяснил, что хороший набор тарелок может иметь золотую или серебряную отделку, а тарелки из переработанной бумаги могут содержать небольшие кусочки металла из восстановленной бумаги.

Осторожно! Микроволны становятся горячими, горячими, горячими.

«Вы можете обжечься микроволновой печью», — сказал Йоргенсен. «Это основная опасность микроволновых печей».

По данным Национальной ассоциации противопожарной защиты, микроволновые печи вызывают в среднем 6600 пожаров, при этом по среднегодовым данным с 2010 по 2014 год пострадали 120 мирных жителей.

«Основная причина возгорания внутри микроволновой печи — попкорн и картофель».

Во время своего исследования в UL Дренгенберг встречал случаи, когда спешащие люди случайно нагревали пищу слишком долго — иногда устанавливая ее на несколько часов. По словам Дренгенберга, большинство людей часто покидают кухню, а не ждут и наблюдают за своей едой, пока она готовится. Это может привести к ожогам, ожогам и даже возгоранию.

«Основная причина возгорания внутри микроволновой печи — попкорн и картофель», — сказал Дренгенберг.

Чтобы предотвратить распространение пожара, сотрудники UL подожгли микроволновые печи в своих исследовательских центрах. Они проводят испытание на локализацию возгорания, которое требует обернуть прибор марлей и готовить несколько картофелин, пока они не станут сухими и черными.

[Как поддерживать чистоту питьевой воды.]

«Значит, у вас внутри пылающая карусель», — сказал Дренгенберг. «Если огонь в микроволновой печи достигнет марли, значит, это провал.Если нет, ничего страшного. Звучит не очень хорошо, когда вы знаете, что испортили микроволновую печь. Но на самом деле это спасает ваш дом и спасает вашу семью от возможной ужасной катастрофы ».

Да, вы можете стоять на безопасном расстоянии перед микроволновой печью.

Микроволновые печи предназначены для защиты от радиации. Напротив стекла — защитная сетка, усеянная крошечными дырочками. Эти отверстия расположены соответствующим образом, чтобы длинные микроволны продолжали подпрыгивать внутри камеры, а также позволяли вам всматриваться и рассматривать свою пищу, объяснил Йоргенсен.

«Таким образом, вы можете видеть сквозь отверстия то, что происходит в духовке. Но на самом деле волны не выходят и не готовят вас ».

«Волны на самом деле не выходят и не готовят вас».

Команда UL использует счетчики для измерения излучения, которое может исходить из двери или через вентиляционное отверстие, обеспечивая соответствие конструкции стандарту утечки микроволновой энергии, сказал Дренгенберг.

Производители делают окно на двери, чтобы вы могли внимательно следить за своей едой, — сказал Дренгенберг SafeBee, блогу UL по безопасности.Тем не менее, хотя из камеры не должно выходить излучение, лучше не прижиматься носом к двери все время, пока пища нагревается. «Безопаснее стоять с другой стороны кухни, чтобы свести к минимуму воздействие», — сказал он.

Осторожно, грязная микроволновая печь.

Если вы пролили что-то в микроволновую печь, очистите это, прежде чем оно просочится в край, где дверца встречается с микроволновой печью, — сказал Дренгенберг. Еда и жидкости, которые затвердевают и образуют твердую массу, могут образовывать клин между уплотнением дверцы, позволяя выходить микроволновой энергии.

«Держите эту дверную прокладку очень чистой влажной тряпкой», — сказал он. «Это лучшее защитное устройство, которое у вас есть».

Итог: Ваша микроволновая печь (вероятно) безопасна.

Национальная ассоциация противопожарной защиты сообщила, что из 166 100 пожаров в домах, вызванных в период с 2010 по 2014 год в среднем из-за кухонного оборудования, только 4 процента были вызваны микроволновыми печами. И только 2 процента травм были вызваны пожарами, связанными с микроволновыми печами.

«Большинство современных микроволновых печей очень хороши, и очень, очень редко мы когда-либо слышали, чтобы кто-нибудь обгорел или поранился от микроволновой печи», — сказал Дренгенберг.

[Что происходит во время затмения? Много солнечной науки.]

Познакомьтесь с писателем

Лорен Дж. Янг

О Лорен Дж. Янг

@ laurenjyoung617

Лорен Дж. Янг, цифровой продюсер журнала Science Friday. Когда она не откладывает книги на полки в качестве помощника в библиотеке, она пополняет свою впечатляющую коллекцию диспенсеров Pez.

микроволн | Управление научной миссии

Это изображение с доплеровского радара, показанное по телевизору в новостях погоды, использует микроволны для местного прогноза погоды.На снимке видно, как ураган Клодетт обрушивается на берег. Кредит: NOAA

.

СВЧ

Возможно, вы знакомы с микроволновыми изображениями, поскольку они используются в телевизионных новостях о погоде, и вы даже можете использовать микроволновые печи для приготовления пищи. В микроволновых печах используется микроволновая печь длиной около 12 сантиметров, которая заставляет молекулы воды и жира в пище вращаться. Взаимодействие этих молекул, подвергающихся принудительному вращению, создает тепло, и пища готовится.

МИКРОВОЛНОВЫЕ ПОЛОСЫ

Микроволны — это часть или «полоса», находящаяся на более высокочастотном конце радиочастотного спектра, но они обычно отличаются от радиоволн из-за технологий, используемых для доступа к ним.Различные длины волн микроволн (сгруппированные в «поддиапазоны») предоставляют ученым разную информацию. Микроволны средней длины (диапазон C) проникают сквозь облака, пыль, дым, снег и дождь, обнажая поверхность Земли. Микроволны L-диапазона, такие как те, которые используются приемником глобальной системы позиционирования (GPS) в вашем автомобиле, также могут проникать через покров леса для измерения влажности почвы влажных тропических лесов. Большинство спутников связи используют диапазоны C, X и Ku для передачи сигналов на наземные станции.

СЛЕВА : Спутник ERS-1 излучает волны длиной около 5,7 см (диапазон C). На этом изображении показан морской лед, отколовшийся от берегов Аляски. ЦЕНТР : Спутник JERS использует волны длиной около 20 см (L-диапазон). Это изображение реки Амазонки в Бразилии. СПРАВА : Это радиолокационное изображение, полученное с космического корабля «Шаттл». Он также использовал длину волны в L-диапазоне микроволнового спектра. Здесь мы видим компьютерное радиолокационное изображение некоторых гор на окраине Солт-Лейк-Сити, штат Юта.

Микроволны, проникающие сквозь дымку, легкий дождь и снег, облака и дым, полезны для спутниковой связи и изучения Земли из космоса. Прибор SeaWinds на борту спутника Quick Scatterometer (QuikSCAT) использует радиолокационные импульсы в Ku-диапазоне микроволнового спектра. Этот рефлектометр измеряет изменения энергии микроволновых импульсов и может определять скорость и направление ветра у поверхности океана. Способность микроволн проходить сквозь облака позволяет ученым контролировать условия во время урагана.

Предоставлено: изображение НАСА любезно предоставлено научной группой QuikSCAT в Лаборатории реактивного движения

Японский усовершенствованный сканирующий микроволновый радиометр для EOS (AMSR-E) на борту спутника НАСА Aqua может получать микроволновые измерения с высоким разрешением всего полярного региона каждый день, даже сквозь облака и снегопад. Предоставлено: НАСА / Центр космических полетов Годдарда, Студия научной визуализации

.

АКТИВНОЕ ДИСТАНЦИОННОЕ ОБНАРУЖЕНИЕ

Радар считается активной системой дистанционного зондирования, потому что он активно посылает микроволновый импульс и улавливает отраженную обратно энергию.Доплеровский радар, рефлектометры и радиолокационные высотомеры являются примерами активных инструментов дистанционного зондирования, которые используют микроволновые частоты.

Радиолокационный высотомер на борту совместного спутника NASA / CNES (Французского космического агентства) по изучению топографии поверхности океана (OSTM) / Jason-2 может определять высоту поверхности моря. Этот радарный высотомер излучает микроволны на двух разных частотах (13,6 и 5,3 ГГц) на поверхности моря и измеряет время, необходимое импульсам, чтобы вернуться в космический корабль. Комбинируя данные других инструментов, которые вычисляют точную высоту космического корабля и корректируют влияние водяного пара на пульс, можно определить высоту поверхности моря с точностью до нескольких сантиметров!

Ученые отслеживают изменения высоты поверхности моря по всему миру, чтобы помочь измерить количество тепла, хранящегося в океане, и предсказать глобальные погодные и климатические явления, такие как Эль-Ниньо.Поскольку теплая вода менее плотная, чем холодная, участки с более высокой поверхностью моря обычно теплее, чем с более низкими участками. На изображении высоты поверхности моря (стр. 12) показана область теплой воды в центральной и восточной частях Тихого океана, которая примерно на 10–18 сантиметров выше, чем обычно. Такие условия могут означать Эль Ниньо. Фото: NASA / JPL Ocean Surface Topography Team.

ПАССИВНОЕ ДИСТАНЦИОННОЕ ОБНАРУЖЕНИЕ

Пассивное дистанционное зондирование означает обнаружение электромагнитных волн, исходящих не от самого спутника или прибора.Датчик — это просто пассивный наблюдатель, улавливающий электромагнитное излучение. Пассивные инструменты дистанционного зондирования на борту спутников произвели революцию в прогнозировании погоды, предоставив глобальное представление о погодных условиях и температуре поверхности. Микроволновая камера на борту миссии НАСА по измерению тропических осадков (TRMM) может собирать данные из-под грозовых облаков, чтобы выявить лежащую в их основе структуру дождя.

Предоставлено: НАСА / Центр космических полетов Годдарда, Студия научной визуализации

.

ПОДСКАЗКИ БОЛЬШОГО ВЗРЫВА

В 1965 году, используя длинные микроволны L-диапазона, ученые Bell Labs Арно Пензиас и Роберт Уилсон совершенно случайно сделали невероятное открытие: они обнаружили фоновый шум с помощью специальной малошумящей антенны.Самым странным в этом шуме было то, что он доносился со всех сторон и, похоже, не сильно отличался по интенсивности. Если бы эти статические помехи исходили от чего-то на нашей планете, например, радиопередач с ближайшего диспетчерского пункта аэропорта, они бы исходили только с одного направления, а не отовсюду. Ученые Bell Lab вскоре поняли, что они случайно обнаружили космическое микроволновое фоновое излучение. Это излучение, которое заполняет всю вселенную, является ключом к разгадке его начала, известного как Большой взрыв.

Изображение ниже, полученное с помощью зонда микроволновой анизотропии Уилкинсона (WMAP), показывает детальную картину всего неба молодой Вселенной в возрасте 380 000 лет. Этот свет, излучаемый 13,7 миллиардов лет назад, сегодня составляет 2,7 Кельвина. Наблюдаемые колебания температуры +/- 200 микрокельвинов, показанные на изображении в виде цветовых различий, являются зародышами, которые выросли и превратились в скопления галактик.

Предоставлено: НАСА / Научная группа WMAP

.

Начало страницы | Далее: Инфракрасные волны

---

Цитата

APA

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, Управление научных миссий.(2010). Микроволны. Получено [вставить дату — например, 10 августа 2016 г.] , с веб-сайта NASA Science: http://science.nasa.gov/ems/06_microwaves

MLA

Управление научной миссии. «Микроволны» NASA Science . 2010. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. [укажите дату — например, 10 августа 2016 г.] http://science.nasa.gov/ems/06_microwaves

Микроволновые печи | FDA

---

Описание

Микроволновые печи нагревают пищу с помощью микроволн — формы электромагнитного излучения, похожего на радиоволны.Микроволны обладают тремя характеристиками, которые позволяют использовать их в кулинарии: они отражаются металлом; они проходят через стекло, бумагу, пластик и подобные материалы; и они всасываются с пищей.

Устройство, называемое магнетроном, внутри духовки производит микроволны. Микроволны отражаются от металла внутри духовки и заставляют молекулы воды в пище вибрировать. Эта вибрация приводит к трению между молекулами, которое выделяет тепло, необходимое для приготовления пищи.

Риски / преимущества

---

Микроволны представляют собой неионизирующее излучение, поэтому они не имеют такого же риска, как рентгеновские лучи или другие типы ионизирующего излучения.Но микроволновое излучение может нагревать ткани тела так же, как и пищу. Воздействие высоких уровней микроволн может вызвать ожоги кожи или катаракту. Меньше известно о том, что происходит с людьми, подвергающимися воздействию микроволн низкого уровня.

Чтобы гарантировать безопасность микроволновых печей, производители должны подтверждать, что их продукция для микроволновых печей соответствует строгим стандартам радиационной безопасности, установленным и соблюдаемым FDA.

В хорошем состоянии микроволновая энергия не будет просачиваться из микроволновой печи.Поврежденная микроволновая печь может представлять опасность утечки микроволновой энергии. Обратитесь к производителю микроволновой печи за помощью, если дверные петли, защелки или уплотнения микроволновой печи повреждены, или если дверца не открывается или не закрывается должным образом.

---

Информация для потребителей

---

Законы, правила и стандарты

Производители изделий, излучающих электронное излучение, продаваемых в Соединенных Штатах, несут ответственность за соблюдение Федерального закона о пищевых продуктах, лекарствах и косметических средствах (FFDCA), глава V, подраздел C — Радиационный контроль электронных изделий.

Производители микроволновых печей несут ответственность за соблюдение всех применимых требований Раздела 21 Свода федеральных правил (подраздел J, Радиологическое здоровье), части с 1000 по 1005:

.

1000 — Общие

1002 — Записи и отчеты

1003 — Уведомление о дефектах или несоблюдении

1004 — Выкуп, ремонт или замена электронных продуктов

1005 — Импорт электронной продукции

Кроме того, микроволновые печи должны соответствовать стандартам радиационной безопасности, изложенным в Разделе 21 Свод федеральных правил (подраздел J, Радиологическое здоровье), части 1010 и 1030.10:

1010 — Рабочие стандарты для электронных продуктов: общие

1030.10 — Микроволновые печи

---

Обязательные отчеты для производителей микроволновых печей или промышленности

Отраслевое руководство — заинтересованные документы

Другие ресурсы

• Текущее содержание с:

  28.09.2020

.